Impedância

A impedância é uma grandeza física que se relaciona com a oposição ao fluxo da corrente elétrica. Ela pode gerar a resistência ou as reatâncias capacitiva e indutiva.

A impedância, de modo geral, é a maneira com a qual um circuito elétrico se opõe à passagem da corrente, quando está submetido a uma tensão. Essa grandeza física está presente em circuitos de corrente alternada e contínua. Neste post você verá sua definição, as grandezas envolvidas, como calcular e muito mais!

O que é a impedância

Por definição, a impedância de um circuito de corrente alternada (CA) é a sua carga resistiva total. Isto é, a impedância é a forma de compreender como a eletricidade flui dentro de cada substância química. De modo geral, essa grandeza física é expressa em ohms.

Em um circuito de corrente alternada, a impedância depende da resistência, capacitância e indutância. Ou seja, os indutores e capacitores acumulam tensões, as quais se opõem à corrente elétrica. Por ser um circuito de corrente alternada, as grandezas envolvidas são proporcionais à frequência.

Grandezas da impedância

Essa grandeza física está relacionada a qualquer ente físico que se opõe ao fluxo da corrente elétrica dentro de um circuito elétrico. Isso acontece em circuitos de corrente alternada e corrente contínua. Veja quais são as grandezas envolvidas:

  • Resistência: é a grandeza relacionada à oposição do fluxo da corrente elétrica em circuitos de corrente contínua. Ela depende da quantidade de elétrons livres no material. A energia é dissipada em forma de calor, ou seja, o Efeito Joule;
  • Reatância indutiva: como o próprio nome diz, ela é produzida em um indutor. Esse componente se opõe à corrente elétrica e acumula energia. Além disso, ela é diretamente proporcional à frequência da corrente alternada;
  • Reatância capacitiva: essa grandeza é produzida no capacitor, o qual também armazena energia por meio da oposição à corrente elétrica. Ao contrário da reatância indutiva, essa grandeza é inversamente proporcional à frequência da corrente elétrica.

As duas últimas grandezas são conteúdos voltados para os estudos avançados da Eletricidade. Isto é, costumam ser específicos dos níveis técnico e superior.

Como calcular a impedância

Como visto anteriormente, parte das grandezas envolvidas nesse tema são o escopo do estudo dos níveis técnico e superior. Dessa forma, seus cálculos também são estudados nesses níveis de ensino. Contudo, é possível calcular a impedância de maneira simplificada:

Em que:

  • Z: impedância (Ω)
  • i: corrente elétrica (A)
  • V: tensão elétrica (V)

A fórmula acima é semelhante à primeira lei de Ohm. Contudo, caso a corrente seja alternada, deve-se considerar os valores para a frequência desse ente físico. Além disso, a magnitude da impedância atua apenas como a resistência. Ou seja, diminui a amplitude da tensão, em um circuito de corrente alternada.

Impedância em paralelo

O cálculo da impedância em paralelo para dois dispositivos será igual ao produto das impedâncias dividido pela soma de ambas. Matematicamente:

Em que:

  • Z1: impedância no dispositivo 1 (Ω)
  • Z2: impedância no dispositivo 2 (Ω)

Por sua vez, a impedância em série é obtida a partir da soma das impedâncias envolvidas. Os resultados dessas conclusões podem ser deduzidos a partir da lei de Ohm generalizada. A qual, novamente, é conteúdo de cursos técnicos e superiores.

Impedância X resistência

A resistência elétrica é uma forma de impedância em que há a dissipação da energia por meio do efeito Joule. Por sua vez, a impedância é uma grandeza geral, que está presente em vários dispositivos. Por exemplo, nos resistores, indutores e capacitores.

Vídeos sobre impedância

Apesar de ser majoritariamente conteúdo de um nível avançado, é possível compreender as bases do conceito de impedância. Dessa forma, para aprofundar seus conhecimentos nesse tema, assista aos vídeos selecionados:

O conceito de corrente elétrica

A corrente elétrica é fundamental para o estudo da eletricidade. Por isso, o professor Marcelo Boaro explica o que é corrente elétrica. Além disso, ele ensina o conceito de condutores e isolantes. Com base nisso, é possível compreender como a corrente influencia nos circuitos elétricos.

Primeira lei de Ohm

O professor Marcelo Boaro ensina como calcular a primeira lei de Ohm. Essa é uma fórmula básica e primordial para o estudo dos circuitos elétricos. Por isso, é preciso compreender bem todos os seus conceitos. No final da aula, o professor resolve um exercício de aplicação.

Associação de resistores

Em um circuito de corrente contínua, os resistores são os entes responsáveis pela impedância. Por isso, é importante compreender a sua associação. Dessa maneira, o professor Thales, do canal Chama o Físico, explica como calcular a resistência elétrica equivalente em um circuito misto.

O estudo dos circuitos elétricos é importante para a compreensão do mundo ao redor. Além disso, esse conteúdo é muito cobrado em provas de grande escala, como os vestibulares e o ENEM. Aproveite e continue seus estudos de física e saiba mais sobre a associação de resistores.

Referências

Física III: Eletricidade e magnetismo (2016) – Hugh D. Young et al.
Física: Volume 3 (2008) – David Halliday et al.
Curso de Física Básica: Volume 3 (2014) – Herch Moysés Nussenzveig.

Hugo Shigueo Tanaka
Por Hugo Shigueo Tanaka

Divulgador Científico e co-fundador do canal do YouTube Ciência em Si. Historiador da Ciência. Professor de Física e Matemática. Licenciado em Física pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM). Doutorando em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM).

Como referenciar este conteúdo

Tanaka, Hugo Shigueo. Impedância. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/impedancia. Acesso em: 18 de January de 2022.

Exercícios resolvidos

1. [Eear]

Um aparelho que continha as seguintes especificações de trabalho: entrada 9V – 500 mA. A única fonte de para ligar o aparelho era de 12 V. Um cidadão fez a seguinte ligação para não danificar o aparelho ligado à fonte:

Considerando a corrente do circuito igual a 500 mA, qual deve ser o valor da resistência R em Ω, para que o aparelho não seja danificado?

a) 4
b) 5
c) 6
d) 7

Alternativa correta: C
O resistor R deve ter uma resistência tal que a tensão que chega no aparelho seja de 9V. Dessa forma, a tensão aplicada na resistência R deve ser 3 V.

Assim, pela primeira lei de Ohm:

U = Ri
3 = (500×10-3)R
R = 6 Ω

2.

Leia o texto a seguir:

O fenômeno físico responsável pela produção da corrente alternada é a _______. Ele foi observado pela primeira vez por Michael Faraday.

Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna.

a) Inércia.
b) Condutibilidade elétrica.
c) Resistividade.
d) Indução eletromagnética.
e) Gaiola de Faraday.

Alternativa correta: D
A corrente alternada é produzida por meio da oscilação do campo magnético próximo a uma bobina condutora. Dessa maneira, a rotação da bobina (ou de um ímã) induz uma força eletromotriz e produz a CA.

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