Elektriksel Empedans Nedir?

Elektriksel empedans, genellikle basitçe empedans olarak adlandırılır, elektriğin alternatif bir akım (AC) devresinden ne kadar kolay aktığını tanımlamak için kullanılan bir ölçümdür. Bir devrenin akıma sunduğu toplam karşıtlık miktarını tanımlar. Bir doğru akım (DC) devresinde, aynı özellikleri tanımlamak için direnç kullanılır, ancak bir AC sisteminde ek faktörler devreye girer. Elektriksel empedans, alternatif bir akım devresinin döngüsel yapısından dolayı hem direnç hem de reaktansın bir fonksiyonudur.

Genel olarak, devrenin direnci, elektrik akımını taşımak için iletkenler içinde mevcut olan serbest elektronların sayısı ile belirlenir. Örneğin, büyük çaplı bir bakır tel, küçük çaplı bir bakır telden daha fazla serbest elektrona sahip olacak ve daha düşük bir direnç gösterecektir. İletken için kullanılan metal tipi de bir rol oynar, çünkü daha az iletken bir metal daha az serbest elektrona sahiptir ve akıma daha yüksek direnç sunar.

Elektriksel empedansın ikinci bileşeni olan reaktans, alternatif bir elektrik akımının çevrimidir. Tipik bir ev elektrik akımı saniyede 60 kez veya 60 Hertz oranında yön değiştirir. Her döngü akıma ek elektrik ve manyetik muhalefet sağlar. Bu muhalefet reaktans denir.

Direnç gibi, elektriksel empedans için ölçü birimi ohm'dur. Empedans genellikle bir devredeki potansiyel voltaj farkı, devreden geçen maksimum akım miktarına bölünerek ifade edilir. Elektriksel empedansın en basit ifadesi, Z'nin empedansı temsil ettiği, V'nin voltaj ve I akımı temsil ettiği matematiksel denkleminde Z = V / I gösterilir.

Elektriksel ölçümler sadece bakır tellerden ve devre kartlarından daha fazlası için kullanışlıdır. İnsan vücudu ayrıca belirli bir miktarda iletkenliğe, dirence ve hatta empedansa sahiptir. Aslında, tıp topluluğu elektriksel empedansı 1900'lerin başından beri teşhis aracı olarak kullanmaktadır. Empedansa dayanan tıbbi testler, farklı doku tiplerinin farklı empedans büyüklüklerine sahip olması gerçeğinden yararlanır.

Elektriksel empedans tomografi (EIT) gibi elektriksel empedans görüntüleme teknikleri uzun yıllardır kullanılmaktadır ve popülerliklerini geliştirmeye ve kazanmaya devam etmektedir. Malign doku tipik olarak sağlıklı dokuya göre daha düşük empedans gösterdiğinden, bu tip testler meme kanserinin erken teşhisinde büyük umut vaat etmiştir. Tipik bir EIT testi, elektrotların test edilen vücut kısmına yerleştirilmesini içerir. İki veya daha fazla elektrota zayıf bir elektrik akımı uygulanır ve voltajdaki farklılıklar ölçülür. En doğru sonuçları elde etmek için test birkaç kez ve birçok elektrot kombinasyonu üzerinde tekrarlanabilir.