Correspondência de potência e impedância
Figura 1: Correspondência de impedância de dois subsistemas
Correspondência de potência e impedância
Para obter a potência máxima de saída de um dispositivo, é importante combinar internamente a potência de cada junção de módulo. Para isso, é necessário garantir que a resistência de saída do primeiro módulo (Ra) seja igual à resistência de entrada do segundo módulo (Re). Se os valores de resistência não forem combinados, parte da potência será refletida devido à incompatibilidade, levando à redução da eficiência.
A impedância característica ou a resistência da linha pode ser calculada usando equações de linha extensas, resultando em uma equação clara:
(1)
- ZL: impedância em [Ω]
- L': indutância em in [mH/km]
- C': capacitância em [nF/km]
A fórmula acima se aplica ao caso simplificado de uma linha sem perdas, com as condições
R' = 0 Ω/m e
G' = 0 S/m.
É possível observar que a impedância característica permanece constante independentemente da frequência nessa situação.
Se o comprimento do cabo for reduzido tanto no denominador quanto no numerador,
a capacitância e a indutância poderão ser incluídas na fórmula mencionada acima em vez dos revestimentos do cabo.
Esse ajuste é necessário tanto para montagens de alta quanto de baixa frequência, como alto-falantes, mas a impedância do cabo não tem efeito sobre montagens de baixa frequência porque o cabo é muito menor que o comprimento de onda.
Independência da frequência da impedância
Você poderia esclarecer por que o valor de um capacitor C ou de um indutor L precisa ser dependente da frequência? Pelo que entendi, somente a reatância XC do capacitor ou a reatância XL da indutância são dependentes da frequência. No entanto, não estou perguntando sobre essas quantidades.
Para ajudar a explicar as relações, podemos modificar um pouco as unidades de medida. Podemos utilizar a tabela fornecida na DIN 1301-2 para essa finalidade. Como estamos nos preocupando apenas com o princípio em questão, podemos deixar de fora os prefixos de unidade „milli” e „nano”.
Você pode ver que a impedância de uma linha de transmissão deve ser independente da frequência, pois sua unidade de medida é o „Ohm“ independente da frequência.