Η ηλεκτρική αντίσταση είναι το μέγεθος της αντίστασης που παρουσιάζει ένα κύκλωμα στην αλλαγή ρεύματος ή τάσης.

Οι δύο κύριοι τρόποι για να γράψετε μια σύνθετη αντίσταση είναι: (βλέπε το 2ο σχήμα, "επίπεδο σύνθετης σύνθετης αντίστασης")

  1. με την αντίσταση "R" (πραγματικό μέρος) και την αντίδραση "X" (φανταστικό μέρος), για παράδειγμα Z = 1 + 1 j {\displaystyle Z=1+1j} {\displaystyle Z=1+1j}
  2. με ένα μέγεθος και μια φάση (το μέγεθος | Z | {\displaystyle \left\vert Z\right\vert }{\displaystyle \left\vert Z\right\vert } και η γωνία θ \displaystyle \angle \theta } {\displaystyle \angle \theta }), για παράδειγμα Z = 1.4 45 {\displaystyle Z=1.4\angle 45^{\circ }} {\displaystyle Z=1.4\angle 45^{\circ }}(1,4 ω σε 45 μοίρες)

Η σύνθετη αντίσταση και η αντίσταση είναι αρκετά παρόμοιες:

Στην περίπτωση της αντίστασης, ένας αντιστάτης αντιστέκεται σε κάθε ρεύμα που τον διαπερνά. Όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση, τόσο μεγαλύτερη είναι η τάση που απαιτείται για την επίτευξη ενός συγκεκριμένου ρεύματος. Ο τύπος είναι ο εξής:

V = R ∗ I {\displaystyle V=R*I}{\displaystyle V=R*I} , όπου V είναι η τάση, R είναι η αντίσταση και I είναι το ρεύμα.

Στην περίπτωση της σύνθετης αντίστασης, ένα πηνίο αντιστέκεται στις μεταβολές του ρεύματος και ο πυκνωτής αντιστέκεται στις μεταβολές της τάσης.

Η βασική διαφορά μεταξύ αντίστασης και σύνθετης αντίστασης είναι η λέξη "αλλαγή", ο ρυθμός αλλαγής επηρεάζει τη σύνθετη αντίσταση. Συνήθως η "αλλαγή" εκφράζεται ως συχνότητα, ο αριθμός των φορών ανά δευτερόλεπτο που το ρεύμα ή η τάση αλλάζουν κατεύθυνση. Οι τύποι είναι οι εξής:

Για το πηνίο: Z = j 2 π f L {\displaystyle Z=j2\pi fL\,} {\displaystyle Z=j2\pi fL\,}

Για τον πυκνωτή: Z = 1 j 2 π f C {\displaystyle Z={\frac {1}{j2\pi fC}}} {\displaystyle Z={\frac {1}{j2\pi fC}}}

Όπου Z είναι το σύμβολο της σύνθετης αντίστασης, j είναι ο φανταστικός αριθμός - 1 {\displaystyle {\sqrt {-1}} {\displaystyle {\sqrt {-1}}}, π {\displaystyle \pi } {\displaystyle \pi }είναι η σταθερά pi, f είναι η συχνότητα, L είναι η αυτεπαγωγή και C είναι η χωρητικότητα. Οι μονάδες για την αντίσταση και τη σύνθετη αντίσταση είναι οι ίδιες, το Ω με το σύμβολο Ω {\displaystyle \Omega } {\displaystyle \Omega }(κεφαλαίο ωμέγα).

Όπως φαίνεται από τους παραπάνω τύπους, η σύνθετη αντίσταση μεταβάλλεται ανάλογα με τη συχνότητα, για παράδειγμα, σε μηδέν Hertz ή DC, η σύνθετη αντίσταση του πηνίου είναι μηδέν, το ίδιο με ένα βραχυκύκλωμα, και η σύνθετη αντίσταση του πυκνωτή είναι άπειρη, το ίδιο με ένα ανοικτό κύκλωμα. Τα περισσότερα σήματα είναι το άθροισμα πολλών ημιτονοειδών κυμάτων σε διάφορες συχνότητες (δείτε τον μετασχηματισμό Fourier για περισσότερες λεπτομέρειες), και καθένα από αυτά παρουσιάζει διαφορετική σύνθετη αντίσταση.

Ομοίως με την αντίσταση, όσο υψηλότερη είναι η αντίσταση, τόσο υψηλότερη είναι η τάση που απαιτείται για την επίτευξη ενός συγκεκριμένου ρεύματος. Ο τύπος είναι ο εξής:

V = Z ∗ I {\displaystyle V=Z*I}{\displaystyle V=Z*I} , όπου V είναι η τάση, Z είναι η σύνθετη αντίσταση και I είναι το ρεύμα.

Σε φυσικό επίπεδο, απλοποιώντας πολλά πράγματα:

  • η αντίσταση προκαλείται από τις συγκρούσεις των ηλεκτρονίων με τα άτομα στο εσωτερικό των αντιστάσεων.
  • η σύνθετη αντίσταση σε έναν πυκνωτή προκαλείται από τη δημιουργία ηλεκτρικού πεδίου.
  • η σύνθετη αντίσταση σε ένα πηνίο προκαλείται από τη δημιουργία μαγνητικού πεδίου.

Μια σημαντική διαφορά μεταξύ της αντίστασης και της σύνθετης αντίστασης είναι ότι ένας αντιστάτης διαχέει ενέργεια, θερμαίνεται, αλλά ένα πηνίο και ένας πυκνωτής αποθηκεύουν την ενέργεια και μπορούν να την επιστρέψουν στην πηγή όταν αυτή πέσει.

Εάν η σύνθετη αντίσταση της πηγής, του καλωδίου και του φορτίου δεν είναι όλες ίσες, τότε ένα μέρος του σήματος ανακλάται πίσω στην πηγή, σπαταλώντας ενέργεια και δημιουργώντας παρεμβολές. Ο λόγος της ανάκλασης μπορεί να υπολογιστεί με:

Γ = Z L - Z S Z L + Z S {\displaystyle \Gamma ={Z_{L}-Z_{S} \over Z_{L}+Z_{S}}}{\displaystyle \Gamma ={Z_{L}-Z_{S} \over Z_{L}+Z_{S}}} όπου Γ {\displaystyle \Gamma }} {\displaystyle \Gamma }(γάμμα κεφαλαίου) είναι ο συντελεστής ανάκλασης, Z S {\displaystyle Z_{S}}{\displaystyle Z_{S}} είναι η σύνθετη αντίσταση της πηγής, Z L {\displaystyle Z_{L}}{\displaystyle Z_{L}} είναι η σύνθετη αντίσταση του φορτίου.

Κάθε μέσο που μπορεί να έχει κύμα έχει κυματική αντίσταση, ακόμη και ο κενός χώρος (το φως είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα και μπορεί να ταξιδέψει στο χώρο) έχει αντίσταση περίπου 377 Ω. {\displaystyle \Omega }.