V elektrotehniki je impedanca merilo obsega, v katerem vezje nasprotuje toku električne energije. Vsi materiali imajo določeno stopnjo električnega upora, kar povzroči, da se nekaj energije izgubi kot toplota, in zmanjša pretok toka. V primeru enosmernega toka (DC) je impedanca enaka upornosti in je odvisna izključno od materialov, iz katerih je vezje izdelano. Za izmenični tok (AC) pa lahko k impedanci prispevata dva dodatna dejavnika: kapacitivnost in induktivnost. Skupaj so znani kot reaktanca, ki je merilo nasprotovanja spremembi toka, ki je odvisna od njegove frekvence in od komponent vezja.
Izmenični tok nenehno spreminja smer in to pri določeni frekvenci, ki se meri v Hertzih (Hz) ali ciklih na sekundo. Običajno se električna energija dovaja pri 50 ali 60 Hz, vendar se to lahko spremeni za posebne aplikacije. Frekvenco lahko na osciloskopu prikažemo kot val glede na tok ali napetost, pri čemer razdalja od vrha do vrha predstavlja celoten cikel. Stopnja reaktance v vezju je odvisna od frekvence napajanja izmeničnega toka. Natančneje, kapacitivna reaktanca se z naraščajočo frekvenco zmanjšuje, medtem ko se induktivna reaktanca povečuje.
Kapacitivni reaktanc
Kondenzator je naprava, ki lahko shrani električni naboj in ga kasneje sprosti. Na splošno je sestavljen iz neprevodnega materiala ali izolatorja, stisnjenega med dve kovinski plošči. Kot del vezja omogoča nabiranje naboja v izolatorju in učinkovito shranjuje energijo v električnem polju. Ko se naboj poveča, se tok zmanjša. Po določenem času kondenzator ne bo mogel več absorbirati naboja in tok bo padel na nič, nakar se bo izpraznil, kar bo povzročilo tok elektronov v nasprotni smeri.
Če pa je frekvenca izmeničnega toka visoka, bo tok spremenil smer v krajšem času, kot potrebuje kondenzator, da se “napolni”. Ker je tok na začetku cikla največji, kondenzator praktično ne bo vplival na visokofrekvenčno napajanje izmeničnega toka. Nasprotno, če je frekvenca nizka, bo to omogočilo nekaj časa, da se v kondenzatorju nabere nekaj naboja, kar povzroči zmanjšanje toka pred naslednjim ciklom. Kondenzatorji se uporabljajo v številnih priljubljenih napravah in pripomočkih, zato je kapacitivna reaktanca običajno pomemben dejavnik pri impedanci.
Induktivna reaktanca
Induktivnost je težnja spremenljivega toka, ki teče skozi žico, da inducira nasprotni tok v bližnjem prevodniku. To se zgodi, ker spreminjajoči se električni tok proizvaja spreminjajoče se magnetno polje, kar posledično povzroči, da elektroni tečejo v katerem koli prevodnem materialu v njegovem območju. Ko je žica navita v tuljavo, tvori induktor in bo sama po sebi povzročila nasprotni tok elektronov ali elektromotorno silo (EMF). Napetost induciranega EMF narašča s hitrostjo spremembe napajalne napetosti, zato bo povečanje frekvence izmeničnega toka povečalo induktivno reaktanco. Tako kot kondenzatorji so induktorji običajno uporabljeni sestavni deli.
Kondenzatorji in induktorji v kombinaciji
Ko sta obe napravi prisotni v vezju, učinki niso odvisni le od frekvence izmeničnega toka, temveč tudi od tega, kako sta povezani. Če sta kondenzator in induktor povezana zaporedno, tok na začetku narašča s frekvenco, doseže maksimum na določeni točki, znani kot resonančna frekvenca, in nato pade. Če so ožičeni vzporedno, tok pada z naraščajočo frekvenco, dokler ni dosežena točka, kjer noben ne teče. Po tej točki se tok ponovno dvigne.
Merjenje in enote
Tako kot upor se reaktanca in impedanca merita v ohmih. V enačbah je impedanca običajno predstavljena s simbolom Z, reaktanca pa z X. Kapacitivna in induktivna reaktanca sta predstavljeni z XC oziroma XL. Podobno kot Ohmov zakon za upor, lahko celotno impedanco izrazimo kot Z=V/I, kjer je Z podan v ohmih; V je napetost, podana v voltih; in I je tok, podan v amperih.