Impedanz

Die Impedanz beschreibt den Widerstand eines Bauteils gegenüber Wechselstrom und wird mathematisch dargestellt als:

$Z = R + jX$

• $Z$: Impedanz (Ω)
• $R$: Wirkwiderstand (realer Teil)
• $X$: Blindwiderstand (imaginärer Teil)

1. Frequenzabhängigkeit

Die Impedanz ändert sich mit der Frequenz des Wechselstroms:

• Bei Kondensatoren sinkt die Impedanz mit steigender Frequenz ($Z_C = \frac{1}{j\omega C}$)
• Bei Spulen steigt die Impedanz mit steigender Frequenz ($Z_L = j\omega L$)

Diese Frequenzabhängigkeit erklärt, warum Lautsprecher bei bestimmten Frequenzen anders reagieren und warum Audiofilter (Hochpass, Tiefpass) funktionieren.

2. Anschauliches Audiobeispiel

Ein Kopfhörer mit niedriger Impedanz (z.B. 32 Ω) spielt an einem Smartphone laut und klar, während ein Kopfhörer mit hoher Impedanz (z.B. 250 Ω) leiser klingt und einen Verstärker benötigt. Die Impedanz bestimmt also, wie gut Geräte miteinander harmonieren.

3. Admittanz

Die Admittanz ist der Kehrwert der Impedanz:

$Y = \frac{1}{Z} = \frac{1}{R + jX} = G + jB$

• $Y$: Admittanz (S)
• $G$: Wirkleitwert (realer Teil)
• $B$: Blindleitwert (imaginärer Teil)