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Was ist die Impedanz? (Elektronik)

verfasst von BernhardB, Berlin, 01.06.2012, 21:38 Uhr
(editiert von BernhardB am 01.06.2012 um 21:43)

Hi,

» Hat das was mit der Trägheit der Teilchen zu
» tun, dass die bei den Umladevorgängen nicht unendlich schnell sind?

Die Teilchen, um die es hier geht, sind nicht unendlich schnell. Im Gegenteil, sie sind eher meistens (in einem metallischen Leiter z.B.) ziemlich lahm. Entscheidend ist m.E., dass es sich um elektrisch geladene Teilchen wie Elektronen handelt, die von elektrischen und magnetischen Feldern beeinflusst werden. (Diese Felder sind es dann, die schnell sind, wenn auch nicht unendlich).
Solange sich Elektronen unter dem Einfluss eines konstanten elektrischen Feldes in einem Leiter gleichförmig bewegen, passiert weiter nichts, als dass sie Energie an den Leiter abgeben (naja, "weiter nichts" ist jetzt so dahingesagt, schon das ist kompliziert genug...).
Ist der äußere Antrieb nicht konstant, ändern diese Elektronen Richtung und/ oder Geschwindigkeit. Dabei rufen diese Änderungen zusätzliche Änderungen im elektrischen oder magnetischen Feld hervor, die ihrerseits wieder aud die Elektronen zurückwirken (Stichwort Maxwell'sche Gleichungen). Werden Elektronen z.B. "gebremst", wird eine Änderung des elektrischen Feldes induziert, die bestrebt ist, dieser Abbremsung entgegenzuwirken.
Strom, Ladung etc. sind nun bloß das makroskopische Abbild oder das Modell derartiger Vorgänge. Wir registrieren also z.B., dass sich eine bestimmte Ladungsmenge (=Anzahl von Elektronen) erst nach einer endlichen Zeit auf einer Kondensatorplatte ansammeln kann, oder der Strom einer Spule (das durch Elektronenfluss erzeugte magnetische Feld) sich nicht in unendlich kleiner Zeit abbauen kann.

» Wozu benötige ich einen Impedanzwandler?

Das können unterschiedliche Gründe sein.
Will ich einen optimalen Wirkungsgrad bei der Übertragung von Leistungen erhalten, muss Quellimpedanz und Lastimpedanz übereinstimmen und außerdem der Blindanteil möglichst gering sein.
Ach der von Thomas angesprochene Fall der Leitungsanpassung gehört hierher.

Will ich die maximale Leistung übertragen, muss die Quellimpedanz möglichst nahe bei Null liegen (optimal und maximal müssen nicht dasselbe sein).

Will ich die Ausgangsspannung einer Quelle mit hoher Quellimpedanz weiterverarbeiten, muss die Eingangsimpedanz der nachfolgenden Schaltung möglichst hoch sein, sonst fällt schon bei geringsten Strömen der größte Teil dieser Spannung an der Quellimpedanz ab.

» warum müssen Impedanzen bei Geräten immer zusammenpassen bevor ich sie
» verbinde?

Zusammenpassen ja (siehe oben), das heißt aber nicht, dass sie immer gleich sein müssen.

Gruß
Bernhard