Impedancia, Reactancia, Conductancia y Susceptancia

Impedancia

Se denomina impedancia a la resistencia al paso de una corriente alterna. Es similar al concepto de resistencia en circuitos de corriente continua pero, a diferencia de la resistencia, la impedancia se representa mediante un número complejo. Las impedancias, al igual que los números complejos, poseen una parte real y una parte imaginaria.

La parte real de la impedancia está dada por la resistencia eléctrica y la parte imaginaria está formada por las reactancias que son las resistencias al paso de la corriente de los elementos inductivos y capacitivos.

Si tenemos un elemento resistivo puro solamente tendrá parte real (correspondiente a su resistencia), mientras que si tenemos un elemento capacitivo puro o inductivo puro tendrá solamente parte imaginaria (correspondiente a su reactancia). Los elementos con una parte resistiva y otra parte inductiva poseen tanto parte real como parte imaginaria.

La impedancia se representa con la letra Z y se expresa de la siguiente manera:

Z=R+jX

R es la parte real de la impedancia y corresponde al valor resistivo del elemento.

X es la parte imaginaria y corresponde a la reactancia total, que se calcula como la diferencia de las reactancias inductivas y capacitivas.


Reactancia eléctrica

Es la oposición ofrecida al paso de la corriente alterna por inductores (bobinas) y condensadores, se mide en Ohmios y su símbolo es Ω. Junto a la resistencia eléctrica determinan la impedancia total de un componente o circuito, de tal forma que la reactancia (X) es la parte imaginaria de la impedancia (Z) y la resistencia (R) es la parte real, según la igualdad:




Conductancia

La conductancia está directamente relacionada con la facilidad que ofrece un material cualquiera al paso de la corriente eléctrica. La conductancia es lo opuesto a la resistencia. A mayor conductancia la resistencia disminuye y viceversa, a mayor resistencia, menos conductancia, por lo que ambas son inversamente proporcionales.

Existen algunos materiales que conducen mejor la corriente que otros. Los mejores conductores son, sin duda alguna, los metales, principalmente el oro (Au) y la plata (Ag), pero por su alto costo en el mercado se prefiere utilizar, en primer lugar, el cobre (Cu) y, en segundo lugar, el aluminio (Al), por ser ambos metales buenos conductores de la electricidad y tener un costo mucho menor que el del oro y la plata.

Otros tipos de materiales, como el alambre nicromo (Ni-Cr, aleación de níquel y cromo), el constantán, la manganina, el carbón, etc. no son buenos conductores y ofrecen mayor resistencia al paso de la corriente eléctrica, por lo que son utilizados como tales, es decir, como “resistencias eléctricas” para producir calor fundamentalmente, o para controlar el paso de la corriente en los circuitos electrónicos.

Además de los conductores y las resistencias, existen otros materiales denominados semiconductores como, por ejemplo, el germanio y el silicio, que permiten el paso de la corriente en un sentido, pero lo impiden en el sentido opuesto. El silicio, sobre todo, se emplea desde hace años para fabricar diodos, transistores, circuitos integrados y microprocesadores, aprovechando sus propiedades semiconductoras.

Por otro lado podemos encontrar también materiales no conductores, que ofrecen total resistencia al flujo de la corriente eléctrica. En ese caso se encuentran el vidrio, el plástico, el PVC, la porcelana, la goma, etc., que se emplean como materiales aislantes en los circuitos eléctricos.

Susceptancia

En electricidad y electrónica, la susceptancia (B) es la parte imaginaria de la admitancia. En unidades del SI, la susceptancia se mide en Siemens. En junio de 1887, Oliver Heaviside utilizó el término "permitancia" que más tarde se convertiría en susceptancia.

La susceptancia es la parte imaginaria de la admitancia (Y). Partiendo de la impedancia Z, se obtiene la admitancia como inversa de esta:




donde la impedancia, escrita en forma cartesiana toma el valor:




siendo:


Z, la impedancia, medida en ohmios,


R, la resistencia, medida en ohmios,


X, la reactancia, medida en ohmios.


Operando un poco este valor expresado en forma de número complejo se obtiene:



siendo:

Y, la admitancia, medida en siemens,

G, la conductancia, medida en siemens,

j, la unidad imaginaria, y

B, la susceptancia, medida en siemens.