Un bipolo costituito da resistenze, capacità, induttanze costanti, comunque collegate, alimentato da un generatore tensione sinusoidale di data ampiezza e frequenza, assorbe una corrente sinusoidale che ha la stessa frequenza della tensione applicata, con ampiezza e fase dipendenti dai valori dei componenti.
Se si indica con U il numero complesso che rappresenta la sinusoide della tensione e con I il numero complesso rappresentativo della sinusoide corrente per il bipolo vale la seguente relazione:
Z=U/I
dove Z è un numero complesso denominato IMPEDENZA del bipolo.
Il modulo dell'impedenza corrisponde al rapporto dei valori efficaci di tensione e corrente; l'argomento corrisponde all'angolo di sfasamento tra corrente e tensione. Il modulo di Z ed il suo argomento dipendono dai valori di R,C,L e dalla frequenza.
L'inverso dell'impedenza si chiama ammettenza:
Y=1/Z
Applicando il concetto di bipolo equivalente illustrato per i bipoli resistivi, inserendo nelle formule, al posto delle R, i numeri complessi che rappresentano le impedenze dei bipoli puri R, L, C (vedere Resistenza pura, Induttanza pura, Capacità pura), cioè:
ZR=R
ZL=+jXL
ZC=-jXC
si può ridurre qualunque bipolo ad uno dei due bipoli semplici:
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bipolo equivalente serie: una R in serie ad una L (bipolo induttivo:Xs positivo) o ad una C (bipolo capacitivo:Xs, negativo) la cui impedenza vale
Z=RS+JXS
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bipolo equivalente parallelo: una R in parallelo ad una L( bipolo induttivo: B, negativo) o ad una C (bipolo capacitivo: B, positivo) la cui ammettenza vale:
Y=G+jB
La parte reale della rappresentazione cartesiana corrisponde alla resistenza del bipolo serie, la parte immaginaria alla reattanza.
La parte reale dell' ammettenza del bipolo parallelo è la conduttanza, la parte immaginaria è la suscettanza.
XL= wL |
XC=1/wC
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Indicando con Z il modulo dell'impedenza e con q il suo argomento, si ha per il bipolo serie:
RS=Z*cosq
XS=Z*sinq
Per il bipolo equivalente parallelo, indicando con Rp la Resistenza e con Xp la reattanza, si hanno le relazioni
G=1/RP
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B=1/jXP |
RP= Z/cosq
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XP=Z/sinq |