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Impédances

Une impédance Z (en Ω) limite le passage du courant. Plus l'impédance est élevée, plus le courant est limité. Les trois types d'impédances de base sont les suivantes: - Résistance R :   L'énergie électrique est transformée en chaleur, et ne retourne donc pas vers le circuit électrique.   L'impédance ne dépend pas de la fréquence. La tension et le courant sont en phase. - Inductance L :   L'énergie électrique est temporairement stockée dans un champ magnétique, puis retourne au circuit électrique.   L'impédance augmente avec la fréquence. La tension est en avance d'un quart de période (+90°) sur le courant. - Condensateur C :   L'énergie électrique est temporairement stockée dans un champ électrique, puis retourne au circuit électrique.   L'impédance diminue avec la fréquence. La tension est en retard d'un quart de période (-90°) sur le courant. - Les impédances peuvent être mises en série ou en parallèle.

Résistance

Le symbole d'une résistance est R. Son unité est l'Ohm. L'impédance ZR ne dépend pas de la fréquence F: ZR = R La tension est en phase avec le courant.

Exemple: R = 150 Ω Quelle que soit la fréquence, son impédance vaut toujours 150 Ω

Inductance

Le symbole d'une inductance est L. Son unité est le Henry. L'impédance ZL augmente quand la fréquence F augmente: |ZL| = 2.π.F.L

Exemple: L = 12 mH A 200 Hz son impédance vaut 15 Ω     A 20 kHz son impédance vaut 1,5 k Ω

Le symbole j exprime un déphasage de +90° entre la tension et le courant: La tension est en avance d'un quart de période sur le courant. ZL = j.2.π.F.L

Condensateur

Le symbole d'un condensateur est C. Son unité est le Farad. L'impédance ZC diminue quand la fréquence F augmente: |ZC| = 1 / (2.π.F.C)

Exemple: C = 530 nF    A 200 Hz son impédance vaut 1,5 kΩ A 20 kHz son impédance vaut 15 Ω

Le symbole -j exprime un déphasage de -90° entre la tension et le courant: La tension est en retard d'un quart de période sur le courant. ZC = -j / (2.π.F.C)

Série

Les impédances en série s'additionnent. Zsérie = Σ Zk = Z1 + Z2 + ... + Zn Le courant est le même dans chacune des impédances.         La tension est la somme des tensions de chaque impédance. La puissance totale est la somme des puissances de chaque impédance.

Parallèle

Les impédances en parallèle sont l'inverse de la somme des inverses. 1/Zparallèle = Σ 1/Zk = 1/Z1 + 1/Z2 + ... + 1/Zn Zparallèle = 1/(Σ 1/Zk) = 1/( 1/Z1 + 1/Z2 + ... + 1/Zn ) La tension est la même aux bornes de chaque impédance.     Le courant est la somme des courants de chaque impédance. La puissance totale est la somme des puissances de chaque impédance.