erstellt 18.01.2011
Impedanz
Fast jeder hat es schon mal gehört, den Begriff Impedanz.
Und viele wissen nicht genau was ist das denn überhaupt ?
Impedanz ist ein Begriff aus der Elektrotechnik und beschreibt den Widerstand eines Bauteil bei einer bestimmten Frequenz.
In der Gleichstromtechnik ist es relativ einfach einen Widerstand zu bestimmen.
Angenommen es existiert eine Gleichspannung von 10 Volt und ich schließe einen Widerstand und eine Spule daran an.
Es stellen sich dann folgende Spannung Verhältnisse ein (Abb.1).
Die Spule hat einen sehr kleinen Drahtwiderstand von einigen Milliohm im Verhältnis zum Widerstand von 1 KOhm,
somit fällt fast die gesamte Betriebsspannung an den Widerstand ab.
Abb.1
Das aber ändert sich wenn ich eine Wechselspannung anstatt einer Gleichspannung anlege.
Bei einer Wechselspannung von beispielsweise 50 Herz  (Abb.2) stellt sich in der Spule ein sogenannter Blindwiderstand ein
der abhängig von der Frequenz der Wechselspannung ist.
So erhöht sich nur der Widerstand der Spule von seinen ursprünglich sehr geringen Drahtwiderstand von ca einigen Milliohm
um ca. 31 Qhm zusätzlich zum Drahtwiderstand bei einer Wechselspannung von 50 Herz.
Damit sieht das Verhältnis der Widerstande anders aus, und damit auch die Spannungsverhältnisse.
Da der Drahtwiderstand der Spule sehr gering ausfällt und hier nicht ins Gewicht fällt , vernachlässige ich den einfach.
und erhalte folgende Spannungsverhältnisse .
Abb.2
Ändern wir die Frequenz der Wechselspannung von nun 50 Hz beispielsweise auf 500 Herz so bekommen wir die Verhältnissen wie in Abb. 3
Man kann unschwer erkennen das sich der scheinbare Widerstand der Spule mit zunehmender Frequenz vergrößert.
Immer dann wenn ein Bauteil seinen Widerstand mit der Frequenz ändert redet man nicht mehr von Widerstand sondern das ist dann die Impedanz.
Die Änderung des Widerstand ist also kein realer Widerstand sondern ergibt sich durch die Phasenverschiebung von Spannung und Strom.
Denn imer wenn Spannung und Strom nicht die gleiche Phasenlage habe, verändert sich dieser Widerstand der ja berechnet wird durch
R= U/I
Abb.3
Die Impedanz bei einer Spule lässt sich auch nach folgender Formel berechnen:

Rx= 2 mal Pie mal Frequenz mal Induktivität
RX= 2 mal 3,14 mal Frequenz mal Induktivität
RX= 6,28 * 500 Hz * 0,100 Henry
= 314 Ohm Impedanz
Impedanz ist also der Wechselstrom Widerstand der sich mit der Frequenz ändert, dieser entsteht natürlich nicht nur in einer
Spule sondern auch bei Verwendung einer Kapazität.
So gibt es sogenannte 50 Ohm Kabel die meist auch eine solche Beschriftung  tragen.
Diese abgeschirmte Kabel haben eine Induktivität innerhalb der Leitung und eine Kapazität zwischen Innenleiter und Außenleiter.
Sie werden häufig als 50 Ohm Kabel bezeichnet weil sie pro Meter einen Impedanz von 50 Ohm aufweisen.



Aktualisiert 10.07.2023
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