Impedancia: Fundamentos Teóricos

Published On Dec-12-2017

Transcripción

Probablemente hemos escuchado guitarras eléctricas que suenan opacas y sin vida al conectarlas a la entrada de nuestra interfaz o consola de mezcla.

Audio 12.1: Guitarra eléctrica conectada con impedancia incorrecta

Audio 12.2: Guitarra eléctrica conectada con impedancia correcta

La señal de audio puede verse deteriorada seriamente si no observamos las impedancias de entrada y salida de los distintos equipos en la cadena del flujo de señal. Pero, ¿qué es la impedancia?

La impedancia es la oposición que experimenta la corriente en un circuito de corriente alterna. La magnitud de dicha oposición es determinada por las características resistivas, capacitivas e inductivas de los elementos en el circuito.

La corriente generada por un micrófono, por lo general es alterna, pues el voltaje cambia de positivo a negativo. Cuando el diafragma del micrófono se desplaza en un sentido, genera voltajes positivos. Cuando el diafragma se desplaza en el sentido opuesto, genera voltajes negativos. Esta onda eléctrica es análoga a la onda acústica original en amplitud y frecuencia. De hecho, la onda acústica también tenía presiones positivas y negativas respecto a la presión atmosférica original (Figura 12.1).

Figura 12.1: Onda acústica original y su onda eléctrica resultante

Debido a que la señal eléctrica de audio es a menudo corriente alterna, es necesario comprender la impedancia, pues esta estará presente en todos los circuitos de audio.

Consideremos un circuito RLC en serie, es decir un circuito que contiene un resistor, un inductor y un capacitor conectados uno tras otro (Figura 12.2).

Figura 12.2: Circuito RLC en serie

Podemos determinar la impedancia del circuito en serie con la siguiente fórmula (Figura 12.3).

Figura 12.3: Fórmula de la impedancia en un circuito RLC en serie

Definiremos la reactancia en un momento. Ahora consideremos un circuito RLC en paralelo (Figura 12.4).

Figura 12.4: Circuito RLC en paralelo

La siguiente fórmula nos permite determinar la impedancia del circuito (Figura 12.5).

Figura 12.5: Fórmula de la impedancia en un circuito RLC en paralelo

Reactancia

Tanto en el circuito en serie como en el circuito en paralelo, R corresponde al valor de la resistencia. Para determinar X debemos separar la reactancia en sus dos componentes: la reactancia capacitiva, causada por los capacitores, y la reactancia inductiva, causada por los inductores. Podemos ver esto en la siguiente fórmula (Figura 12.6).

Figura 12.6: Fórmula de la Reactancia

La reactancia capacitiva se puede calcular con la siguiente fórmula (Figura 12.7).

Figura 12.7: Fórmula de la Reactancia Capacitiva

La reactancia inductiva se puede calcular con esta fórmula (Figura 12.8).

Figura 12.8: Fórmula de la Reactancia Inductiva

Nótese que tanto la reactancia capacitiva como la reactancia inductiva dependen de la frecuencia de la corriente alterna que fluye a través del circuito (Figura 12.7; 12.8). Por consiguiente, la impedancia también varía dependiendo de esta frecuencia.

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