Resistência e impedância: qual a diferença?
Resistência e impedância: qual a diferença?
Estes são dois conceitos que estudantes e até mesmo alguns técnicos têm dificuldade de entender.
Talvez uma das razões esteja relacionada ao fato de que ambas as grandezas (resistência e impedância) tenham a mesma unidade de medida: ohm.
E daí?
A temperatura do gelo e da água fervendo é medida pela mesma unidade de medida: graus Celsius ou Fahrenheit, mas você não coloca água fervendo no seu chope, não é mesmo?
Por outro lado quando se fala de resistência associa-se imediatamente à peça resistor (tem até quem confunda as duas coisas), entretanto é preciso ter sempre em mente que a impedância é apenas um conceito e não uma “pecinha”.
Pera aí, então impedância não existe?
Sim e não. Se pensarmos na impedância como algo “pegável” como um resistor, por exemplo, ela não existe.
Temos que entender a impedância como um fenômeno físico que também oferece resistência à passagem da corrente e por isso, a unidade de medida é o ohm.
Entretanto, a impedância é um fenômeno físico que se manifesta em componentes reativos apenas quando percorridos por uma corrente alternada.
Em outras palavras, se não há corrente passando e esta corrente não for alternada, então não há impedância.
No parágrafo anterior eu mencionei “componentes reativos” e o que é isso?
São os, bem conhecidos, indutores ou bobinas e capacitores (condensadores para os “antigos”, os espanhóis e os franceses!).
Já que falei neles aproveito para “lembrar” que eles são medidos em henry e farad respectivamente, quando estamos nos referindo a “peça”(indutor ou capacitor), mas cada um tem uma grandeza física associada a eles quando submetidos à corrente alternada.
Esta grandeza física é a reatância indutiva e a reatância capacitiva que também serão expressas em ohm, porque a reatância é a “resistência” que eles oferecem a passagem da corrente alternada.
Tem até gente que costuma até dizer “impedância da bobina” e “impedância do capacitor” o que não está de todo errado.
Na verdade a impedância é um conceito mais amplo que o de resistência, uma vez que esta última se aplica apenas à corrente contínua, enquanto a impedância se aplica a alternada, mas também a continua, ou seja, no caso de um resistor puro a resistência e a impedância se confundem.
Entendendo melhor a reatância
E dá pra medir a reatância da mesma maneira que medimos a resistência?
De uma forma tão simples não e até porque o valor da reatância não depende apenas do valor do indutor ou do capacitor, mas da frequência da corrente alternada aplicada a eles.
Podemos então, concluir usando apenas o Tico e o Teco que um mesmo indutor ou capacitor pode apresentar um número “infinito” de reatâncias indutivas ou capacitivas.
Fórmula para cálculo da reatância capacitiva
Medir a reatância não é tão simples, mas calcular o seu valor é, basta usar uma das fórmulas abaixo onde se utiliza a letra X para não confundir com resistência que é representada pela letra R.
O valor 2 π corresponde aproximadamente a 2 x 3,14 = 6,28.
Uma coisa que é importante observar nestas duas fórmulas é que a
Fórmula para cálculo da reatância indutiva
reatância capacitiva (Xc) vai diminuindo à medida que a frequência aumenta, enquanto na reatância indutiva ocorre exatamente o oposto.
Não vou me aprofundar nestes cálculos porque meu interesse maior é tratar de conceitos e mais especificamente da impedância.
O conceito de impedância
Tomarei como exemplo os alto-falantes onde costuma acontecer o maior número de mal entendidos e confusões.
Se você pegar um alto-falante cuja especificação diz que a impedância é, por exemplo, 8ohms e medir com o ohmímetro nos terminais dele encontrará um valor menor que 8. Experimente.
E por que isto acontece?
O que você mediu foi a resistência ôhmica da bobina e não a impedância que só “aprece” quando o alto-falante está submetido a uma corrente alternada.
E tem mais, os tais 8ohms especificados pelo fabricante se referem a “soma” da resistência ôhmica da bobina móvel com a reatância indutiva da mesma que varia com a frequência como foi mostrado na fórmula acima.
Reparou que eu coloquei soma entre aspas?
Fiz isto para chamar atenção que esta “soma” não aquela a qual estamos acostumados onde 2 mais 2 é igual 4 (só na música do Caetano é que é 5).
A impedância é a soma vetorial da reatância (XL) com a resistência ôhmica e isto vale para qualquer bobina.
Soma vetorial? Oh raios, o que é isto?
Não vou entrar nestes detalhes aqui, já escrevi sobre isto em outros posts.
O que interessa agora é o fato de que se a reatância varia com a frequência, então a impedância também varia e, portanto entender o que significam os tais 8ohms (neste caso)?
Elementar meu caro Watson, como diria Sherlock Holmes.
A impedância especificada pelo fabricante se refere a uma determinada frequência, ou melhor, a uma faixa de frequências entre 400Hz e 1kHz como mostrado no gráfico a seguir.
Gráfico mostrando impedância versus frequência de um alto falante
Reparou que existe uma frequência próximo de 35Hz (neste caso) onde a impedância chega a 50ohms?
Esta é a chamada frequência de ressonância do alto-falante e ela é bastante importante no dimensionamento de caixas acústicas.
Medindo a “impedância da caixa”
Coloquei entre aspas, porque falar e “impedância da caixa” não faz muito sentido.
Um erro comum que vejo alguns “técnicos” cometerem é colocar um ohmímetro nos bornes de uma caixa acústica (antigamente se chamava sonofletor) e esperar que o valor obtido signifique alguma coisa.
Se a caixa só tiver um alto-falante o que será medido e a resistência da bobina como já foi explicado, mas se tiver dois ou três alto-falantes aí a coisa fica mais complicada.
Dentro da caixa há um divisor de frequências como o da figura abaixo, por exemplo.
Divisor de frequência para caixa de som
Repare que em série com o woofer há uma bobina cuja resistência vai se somar a da bobina móvel e o tweeter e médio não serão avaliados porque os capacitores não deixaram que se meça a resistência deles.
Espero que daqui pra frente não haja mais dúvida entre resistência e impedância.
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