- Veröffentlicht am 29. Feb. 2024
- Zuletzt bearbeitet am 29. Feb. 2024
- 16 min
Impedanzmessung
In diesem Artikel werden wir uns ausführlich mit der Impedanzmessung befassen, eine Technik, die in der Qualitätssicherung, in der Fehlerdiagnose und in der Produktentwicklung eine zentrale Rolle spielt. Wir werden verschiedene Messmethoden und ihre Anwendungen untersuchen und dabei aufzeigen, wie wichtig ein tiefes Verständnis der Impedanz für die Effizienz und Sicherheit in der Industrie ist.
Was ist eine Impedanz?
Die Impedanz ist ein grundlegendes Konzept in der Elektrotechnik und spielt eine entscheidende Rolle in vielen industriellen Anwendungen. Sie beschreibt den Widerstand, den ein elektrischer Schaltkreis dem Wechselstrom entgegensetzt, und ist somit ein Maß für die Kombination aus Widerstand (Resistenz) und Reaktanz, die von der Frequenz des angelegten Stroms abhängt.
Die Impedanz wird in Ohm (Ω) gemessen und ist nicht nur für das Verständnis des Verhaltens von Schaltkreisen wesentlich, sondern auch für die Optimierung von Systemen zur Energieübertragung und -verteilung, Signalverarbeitung und in der Fehlersuche. Ein tiefgreifendes Verständnis der Impedanz ermöglicht es Industrieangestellten, Geräte und Systeme effizienter zu gestalten und zu betreiben, indem sie beispielsweise unerwünschte Signalreflexionen reduzieren und die Energieeffizienz verbessern.
Methoden der Impedanzmessung
In der industriellen Praxis gibt es verschiedene Methoden zur Impedanzmessung, jede mit ihren eigenen Vorzügen und Anwendungsgebieten.
Ein verbreitetes Verfahren ist die Brückenschaltung, bei der die unbekannte Impedanz gegen einen bekannten Referenzwert gemessen wird. Diese Methode ist besonders nützlich für präzise Messungen bei niedrigen Frequenzen.
Eine andere gängige Technik ist die Vierleitermessung (auch als Kelvin-Messung bekannt), die sich durch ihre Fähigkeit auszeichnet, den Einfluss von Verbindungsleitungen zu minimieren, was sie ideal für die Messung sehr kleiner Widerstandswerte macht. Diese Methode ist besonders relevant bei der Qualitätssicherung in der Fertigung von elektronischen Bauteilen.
Für Anwendungen, die eine Analyse über einen breiten Frequenzbereich erfordern, kommt oft die Frequenzgangmessung zum Einsatz. Hierbei wird die Impedanz über einen Bereich verschiedener Frequenzen hinweg gemessen, um das Verhalten von Materialien oder Komponenten unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen zu verstehen. Diese Methode ist besonders wichtig in der Materialwissenschaft und bei der Entwicklung von Frequenzabhängigen Geräten.
Jede dieser Methoden hat spezifische Vor- und Nachteile, und die Auswahl der geeigneten Methode hängt stark von den spezifischen Anforderungen der industriellen Anwendung ab.
Methode | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|
Brückenschaltung | Hohe Präzision bei niedrigen Frequenzen Einfach in der Anwendung Gute Genauigkeit für Widerstandsmessungen | Weniger effektiv bei hohen Frequenzen Anfällig für Störeinflüsse bei langen Messleitungen Begrenzt in der Dynamik |
Vierleitermessung (Kelvin-Messung) | Minimiert den Einfluss von Verbindungsleitungen Sehr genaue Messungen kleiner Widerstandswerte Geeignet für präzise Niederohmmessungen | Komplexere Verkabelung und Setup Nicht optimal für hochohmige Messungen Höherer Aufwand bei der Implementierung |
Frequenzgangmessung | Ermöglicht die Messung über einen breiten Frequenzbereich Ideal für die Analyse frequenzabhängiger Eigenschaften Nützlich für Materialwissenschaft und Entwicklung | Kann komplex und kostenintensiv sein Erfordert spezialisierte Ausrüstung Potenziell aufwendig in der Datenanalyse |
Anwendungsgebiete der Impedanzmessung in der Industrie
In der Materialwissenschaft ermöglicht die Impedanzspektroskopie die Charakterisierung von Materialien, wie die Untersuchung der elektrischen Eigenschaften von Halbleitern oder die Analyse von Batteriezellen, um ihre Leistungsfähigkeit und Lebensdauer zu optimieren.
In der Elektronikfertigung ist die Impedanzmessung unerlässlich, um die Integrität von Leiterplatten und Bauteilen zu gewährleisten. Zum Beispiel hilft die Impedanzkontrolle bei Hochfrequenzschaltungen, Signalintegritätsprobleme zu vermeiden, die durch Impedanzfehlanpassungen verursacht werden.
In der Energieübertragung ist die Impedanzmessung entscheidend für die Gestaltung effizienter Übertragungssysteme, indem sie dazu beiträgt, Energieverluste durch Widerstände in Kabeln und Verbindungen zu minimieren.
In der Automatisierungstechnik ermöglicht die Überwachung der Impedanz von Motoren und Antriebssystemen eine frühzeitige Erkennung von Verschleiß oder potenziellen Fehlern, was zu einer erhöhten Anlagenverfügbarkeit und reduzierten Wartungskosten führt.
Impedanz messen: Messgeräte und Ausrüstung
Die Auswahl der richtigen Messgeräte und Ausrüstung ist entscheidend für präzise Impedanzmessungen in der Industrie. Zu den gängigsten Geräten gehören Impedanzanalysatoren, LCR-Meter und RCD-Prüfer.
Impedanzanalysatoren
Impedanzanalysatoren sind besonders für Hochfrequenzanwendungen geeignet und bieten detaillierte Einblicke in die Impedanzeigenschaften von Materialien und Bauteilen über einen breiten Frequenzbereich. Sie sind unerlässlich in Bereichen wie der Telekommunikation und der Hochfrequenzelektronik, wo präzise Impedanzmessungen für die Signalintegrität und die Leistung von Systemen entscheidend sind.
Messprinzip: Ein Impedanzanalysator misst die Impedanz, indem er eine bekannte Wechselspannung oder einen bekannten Wechselstrom an das Testobjekt anlegt und dann den resultierenden Strom bzw. die Spannung misst. Aus diesen Messwerten berechnet das Gerät die Impedanz, die normalerweise als komplexe Größe angegeben wird, bestehend aus einem Realteil (Resistenz) und einem Imaginärteil (Reaktanz).
Frequenzbereich: Einer der Hauptvorteile von Impedanzanalysatoren ist ihr breiter Frequenzbereich. Sie können Impedanzmessungen von sehr niedrigen Frequenzen (oft im Hz-Bereich) bis hin zu sehr hohen Frequenzen (bis in den GHz-Bereich) durchführen. Dies ermöglicht die Untersuchung frequenzabhängiger Impedanzeigenschaften von Materialien und Bauteilen.
Messmodi und Parameter: Moderne Impedanzanalysatoren bieten verschiedene Messmodi, um unterschiedliche Aspekte der Impedanz zu erfassen, wie Serien- oder Parallelimpedanz. Sie können auch verschiedene Parameter messen, wie den Phasenwinkel, die Qualität (Q), den Dissipationsfaktor (D), sowie komplexe Permittivitäts- und Permeabilitätswerte bei Materialprüfungen.
Anwendungsgebiete: Impedanzanalysatoren sind in vielen Branchen unverzichtbar, einschließlich der Telekommunikation, Elektronikentwicklung, Materialwissenschaften und Biotechnologie. Sie werden für die Charakterisierung von Komponenten wie Kondensatoren, Induktoren, Widerständen und sogar für komplexe elektromechanische Systeme eingesetzt.
Präzision und Auflösung: Diese Geräte zeichnen sich durch ihre hohe Präzision und Auflösung aus. Sie sind in der Lage, sehr feine Unterschiede in der Impedanz zu erkennen, was für die Entwicklung von Hochleistungselektronik und für Materialcharakterisierungen essentiell ist.
Software und Datenauswertung: Impedanzanalysatoren sind oft mit fortschrittlicher Software ausgestattet, die eine umfassende Datenauswertung und -visualisierung ermöglicht. Dies schließt die Fähigkeit ein, Impedanzdaten in verschiedenen Formaten darzustellen, wie Nyquist- oder Bode-Diagramme.
Für spezialisierte Anwendungen wie die Untersuchung dünner Schichten oder biologischer Proben kommen oft Mikroimpedanzanalysatoren zum Einsatz, die hohe Sensitivität und Auflösung bieten.
LCR-Meter
LCR-Meter, die Induktivität (L), Kapazität (C) und Widerstand (R) messen, sind in der Qualitätssicherung und bei der Prüfung elektronischer Bauteile weit verbreitet. Sie ermöglichen schnelle und genaue Messungen bei der Produktion und Wartung von elektronischen Geräten. Sie können auch zur Messung der Impedanz eingesetzt werden, insbesondere in Anwendungen, bei denen die Impedanz hauptsächlich durch diese drei Parameter (LCR) bestimmt wird.
Messprinzip: LCR-Meter messen die Impedanz durch Anlegen einer bekannten Wechselspannung an das zu testende Objekt und Messung des resultierenden Wechselstroms. Aus der Spannung und dem Strom berechnet das Gerät die Impedanz. Die Messung kann bei einer festen Frequenz oder über einen Frequenzbereich hinweg erfolgen, um die Frequenzabhängigkeit der Impedanz zu analysieren.
Messmodi: Viele LCR-Meter bieten verschiedene Messmodi an, wie zum Beispiel Serien- oder Parallelmodus. Der Serienmodus ist gut geeignet für hohe Impedanzen, während der Parallelmodus für niedrige Impedanzen bevorzugt wird. Der gewählte Modus beeinflusst, wie das Gerät die gemessenen Werte interpretiert und anzeigt.
Messparameter: Neben L, C und R können LCR-Meter auch andere Parameter wie die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung (Phasenwinkel) und den Dissipationsfaktor (D) oder den Qualitätsfaktor (Q) messen. Diese zusätzlichen Parameter helfen, ein detaillierteres Bild der Impedanzeigenschaften des Prüfobjekts zu erhalten.
Anwendungsgebiete: LCR-Meter werden häufig in der Elektronikfertigung, in Forschung und Entwicklung und bei der Wartung elektronischer Systeme eingesetzt. Sie sind besonders nützlich für die Prüfung von Bauteilen wie Kondensatoren, Induktoren und Widerständen, aber auch für komplexere Baugruppen.
Präzision und Frequenzbereich: Moderne LCR-Meter können sehr präzise Messungen durchführen und decken oft einen breiten Frequenzbereich ab. Dies ermöglicht es, die Impedanz von Bauteilen unter verschiedenen Betriebsbedingungen genau zu charakterisieren.
LCR-Meter
LCR-Meter sind Messgeräte, die zur Bestimmung der Induktivität (L), Kapazität (C) und des Widerstandes (R) von elektronischen Bauteilen verwendet werden. Sie sind in der Elektronikindustrie und im Bereich der elektronischen Forschung und Entwicklung unerlässlich.
Vorteile von LCR-Metern
- LCR-Meter bieten hochgenaue Messungen, die für die Qualitätssicherung und Spezifikationserfüllung in der Elektronikproduktion entscheidend sind.
- Sie können eine breite Palette von Bauteilen testen und sind für verschiedene Messfrequenzen einsetzbar.
- Die Messungen sind schnell, was die Effizienz in Produktions- und Testumgebungen erhöht.
- Moderne LCR-Meter sind oft mit einfachen Benutzeroberflächen und digitalen Displays ausgestattet, die das Ablesen und Interpretieren der Ergebnisse erleichtern.
- Viele Modelle bieten automatisierte Testsequenzen, die die Durchführung umfangreicher Tests ohne ständige Überwachung ermöglichen.
Stromschleifen- & RCD-Prüfer
RCD-Prüfer (Fehlerstrom-Schutzeinrichtungs-Prüfer) sind spezialisierte Geräte zur Überprüfung der Funktionsweise von Residual Current Devices (RCDs), auch bekannt als FI-Schalter. Diese Prüfer sind entscheidend für die Sicherstellung der elektrischen Sicherheit in Wohn- und Industriegebäuden, indem sie sicherstellen, dass diese Schutzgeräte ordnungsgemäß auslösen, um Personen vor elektrischen Schlägen zu schützen. Mittels RCD-Prüfer kann außerdem die Schleifenimpedanz gemessen werden.
Funktionsweise: RCD-Prüfer werden verwendet, um die Funktionsweise von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs/FI-Schutzschalter) zu überprüfen. RCDs sind Sicherheitsvorrichtungen, die den Stromfluss unterbrechen, wenn sie einen Fehlerstrom (Differenz zwischen ein- und ausgehendem Strom) feststellen.
Impedanzbezug: Während RCD-Prüfer nicht direkt die Impedanz messen, sind sie wichtig für die Überprüfung der Schutzmaßnahmen gegen elektrische Fehler, die oft mit der Impedanz des Schaltkreises zusammenhängen. Ein Teil der RCD-Prüfung kann die Messung des Schleifenwiderstands beinhalten, um sicherzustellen, dass im Fehlerfall genügend Strom fließt, um den RCD auszulösen.
Anwendung: RCD-Prüfer sind entscheidend für die Überprüfung der Sicherheit in elektrischen Installationen. Sie testen, ob der RCD innerhalb der vorgeschriebenen Zeit und bei bestimmten Fehlerstromwerten auslöst, was essentiell für den Schutz vor elektrischen Schlägen ist.
Auch Stromschleifenkalibratoren sind wichtig, besonders in der Prozesssteuerung und -automatisierung. Diese Geräte werden eingesetzt, um die Genauigkeit von Stromschleifensignalen (4-20 mA) zu überprüfen und zu kalibrieren, die in industriellen Anwendungen zur Übertragung von Messsignalen über lange Distanzen ohne signifikante Signalverluste verwendet werden.
Funktionsweise: Stromschleifenkalibratoren werden verwendet, um die Genauigkeit von 4-20 mA Stromschleifensignalen in industriellen Steuerungssystemen zu überprüfen und zu kalibrieren. Diese Stromschleifen sind ein Standard in der Prozesssteuerung, wobei der Strom innerhalb der Schleife proportional zu einer physikalischen Messgröße ist (z. B. Druck oder Temperatur).
Impedanzbezug: Obwohl Stromschleifenkalibratoren primär für die Kalibrierung und Überprüfung von Stromsignalen verwendet werden, spielen sie indirekt eine Rolle bei der Impedanzüberwachung. Die Impedanz des gesamten Stromschleifenkreises kann die Genauigkeit und Stabilität des Signals beeinflussen. Zu hohe Impedanz in der Schleife kann zu Messfehlern führen.
Anwendung: Der Kalibrator wird verwendet, um sicherzustellen, dass Sensoren, Transmitter und Steuerungssysteme korrekt kalibriert sind und zuverlässig arbeiten. Dies trägt dazu bei, die Integrität der gesamten Steuerungsschleife zu gewährleisten.
Stromschleifen- & RCD-PRÜFER
Stromschleifen- und RCD-Prüfer sind spezialisierte Werkzeuge für die Sicherheits- und Funktionsprüfung elektrischer Installationen. Stromschleifen-Prüfer messen die Impedanz in einer Stromschleife, um sicherzustellen, dass im Falle eines Fehlers der Stromkreis schnell genug unterbrochen wird. RCD-Prüfer (Residual Current Device) testen Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen auf ihre korrekte Funktion, indem sie überprüfen, ob sie bei einem bestimmten Fehlerstrom wie vorgesehen auslösen.
Sie gewährleisten, dass elektrische Anlagen und Geräte sicher funktionieren und Schutzmaßnahmen wie RCDs ordnungsgemäß arbeiten.
Sie helfen dabei, die Einhaltung von Elektroinstallation-Normen und Sicherheitsvorschriften zu überprüfen.
Mit ihrer Hilfe können potenzielle Probleme und Fehlfunktionen in elektrischen Systemen frühzeitig erkannt werden.
Die Prüfgeräte sind benutzerfreundlich und ermöglichen schnelle und unkomplizierte Tests.
Regelmäßige Tests mit diesen Geräten können dazu beitragen, Stromausfälle und Schäden an elektrischen Geräten zu verhindern, was zu einer höheren Zuverlässigkeit und Lebensdauer der elektrischen Anlagen führt.
Zubehörteile wie Prüfspitzen und Kabel sind ebenfalls von Bedeutung, um Messfehler zu minimieren, die durch schlechte Verbindungen entstehen können. Die richtige Wahl und der korrekte Einsatz dieser Instrumente und Zubehörteile sind entscheidend, um zuverlässige Ergebnisse zu erzielen und die Effizienz und Sicherheit industrieller Prozesse zu gewährleisten.
Elektrische Impedanz messen: Schritt-für-Schritt
Vorbereitung
- Auswahl des Messgeräts: Entscheiden Sie sich je nach Anforderung Ihrer Messung für ein geeignetes Impedanzmessgerät, z. B. ein LCR-Meter für niedrige Frequenzen oder einen Impedanzanalysator für einen breiteren Frequenzbereich.
- Bereitstellung des Testobjekts: Stellen Sie sicher, dass das Objekt, dessen Impedanz gemessen werden soll, zugänglich und sicher für die Messung vorbereitet ist.
- Kalibrierung des Messgeräts: Führen Sie eine Kalibrierung des Geräts durch, falls erforderlich. Dies stellt sicher, dass Ihre Messungen genau und zuverlässig sind.
Messung
- Verbindung des Testobjekts: Verbinden Sie das Testobjekt mit dem Impedanzmessgerät. Achten Sie darauf, dass alle Verbindungen fest und korrekt sind.
- Einstellung des Messbereichs: Wählen Sie den geeigneten Messbereich und die Messfrequenz. Einige Geräte erlauben automatische Bereichswahl, bei anderen müssen Sie diese manuell einstellen.
- Messmodus-Auswahl: Entscheiden Sie sich für den passenden Messmodus, z.B. Serien- oder Parallelmodus, basierend auf der Art des Testobjekts und der gewünschten Messung.
- Durchführung der Messung: Starten Sie die Messung. Das Gerät wird nun die Impedanz des Testobjekts messen und die Werte auf dem Display anzeigen.
Nach der Messung
- Aufzeichnung der Messwerte: Notieren Sie die angezeigten Impedanzwerte. Moderne Geräte bieten möglicherweise auch die Möglichkeit, Messwerte digital zu speichern oder auszudrucken.
- Analyse der Daten: Interpretieren Sie die Messergebnisse. Vergleichen Sie diese mit Referenzwerten oder nutzen Sie sie für weitere Analysen, je nach Anforderung Ihrer spezifischen Anwendung.
- Sicherheit und Ausschalten: Stellen Sie nach der Messung sicher, dass das Gerät ordnungsgemäß ausgeschaltet und sicher aufbewahrt wird. Dies ist besonders wichtig, um die Langlebigkeit des Geräts zu gewährleisten.
Zusätzliche Hinweise
- Sicherheitsvorkehrungen: Beachten Sie stets die Sicherheitsrichtlinien, insbesondere beim Umgang mit elektrischen Geräten und Hochspannung.
- Umgebungseinflüsse: Vermeiden Sie Messungen in Umgebungen mit hohen elektromagnetischen Interferenzen oder Vibrationen, da diese die Genauigkeit beeinträchtigen können.
- Regelmäßige Wartung: Führen Sie regelmäßige Wartungen und gegebenenfalls Kalibrierungen des Messgeräts durch, um konstant genaue Messungen zu gewährleisten.
Häufige Fragen
Die Impedanz wird in Ohm (Symbol: Ω) angegeben. Ohm ist die Maßeinheit für elektrischen Widerstand im Internationalen Einheitensystem (SI). Da die Impedanz sowohl den ohmschen Widerstand als auch die reaktiven Komponenten (Induktivität und Kapazität) in einem Schaltkreis umfasst, wird sie als komplexe Zahl dargestellt, deren Real- und Imaginärteile jeweils in Ohm gemessen werden.
Die Berechnung der Impedanz hängt von der Art der Komponenten in einem elektrischen Schaltkreis ab. Die Impedanz (Z) ist ein komplexer Widerstand, der sowohl den ohmschen Widerstand (Resistenz) als auch die reaktiven Komponenten (Induktivität und Kapazität) in einem Schaltkreis berücksichtigt. Hier sind die grundlegenden Impedanz-Formeln zur Berechnung der Impedanz:
Für einen rein ohmschen Widerstand (Resistor):
- Die Impedanz ist gleich dem Widerstandswert. Z=R
- Hier ist keine Frequenzabhängigkeit, da keine reaktiven Komponenten vorhanden sind.
Für eine Induktivität (Spule):
- Die Impedanz einer Induktivität wird berechnet mit Z=jωL
- Hierbei ist j die imaginäre Einheit, ω die Kreisfrequenz (2π mal Frequenz) und L die Induktivität.
Für eine Kapazität (Kondensator):
- Die Impedanz eines Kondensators ist gegeben durch Z=
- C steht hierbei für die Kapazität.
Kombinationen in Reihenschaltung:
- Bei einer Reihenschaltung addieren sich die Impedanzen der einzelnen Komponenten.
- Zgesamt = Z1+Z2+Z3+...
Kombinationen in Parallelschaltung:
- Bei einer Parallelschaltung addieren sich die Kehrwerte (reziproken Werte) der einzelnen Impedanzen.
- 1/Zgesamt = 1/Z1+1/Z2+1/Z3+...
Komplexe Impedanz:
- Impedanz wird oft als komplexe Zahl dargestellt, wobei der Realteil den ohmschen Widerstand und der Imaginärteil die Reaktanz (Induktivitäts- und Kapazitätsanteile) repräsentiert.
- Z=R+jX, wobei R der Widerstand und X die Reaktanz ist.
Berechnung in Schaltkreisen mit gemischten Komponenten:
- In komplexen Schaltkreisen mit einer Mischung aus Widerständen, Induktivitäten und Kapazitäten müssen die Impedanzen der einzelnen Komponenten entsprechend ihrer Schaltung (Reihe oder Parallel) kombiniert werden.
Die Netzimpedanz bezieht sich auf den Gesamtwiderstand eines elektrischen Versorgungsnetzes (zum Beispiel eines Stromnetzes) gegen den Fluss von Wechselstrom. Sie setzt sich aus der Summe aller Widerstände (ohmscher Widerstand), Induktivitäten und Kapazitäten zusammen, die zwischen dem Einspeisepunkt der Stromquelle (zum Beispiel einem Transformator oder einem Generator) und dem Endpunkt der Stromversorgung (dem Verbraucher) auftreten.
Sie ist ein wichtiger Faktor für die Stabilität und Effizienz eines Stromnetzes. Da sie die Spannungsverhältnisse im Netz beeinflusst und eine entscheidende Rolle bei der Spannungsregelung spielt. Eine zu hohe Netzimpedanz kann zu Spannungsabfällen und Instabilitäten führen, insbesondere bei hoher Last oder großen Entfernungen zwischen der Stromquelle und dem Verbraucher.
Die Messung der Netzimpedanz ist komplex und erfordert spezielle Ausrüstung. Sie wird in der Regel von Netzbetreibern oder spezialisierten Ingenieuren durchgeführt, um die Netzparameter zu überwachen und bei Bedarf anzupassen.
Die Netzimpedanz ist der Gesamtwiderstand eines Stromnetzes gegenüber dem elektrischen Strom. Um diese zu berechnen, muss man alle Teile des Stromnetzes betrachten, die Widerstand leisten. Dazu gehören die Kabel, die den Strom transportieren, sowie alle Geräte wie Transformatoren und Generatoren, die an das Netz angeschlossen sind.
Jeder Teil des Netzes hat seinen eigenen Widerstand, seine eigene Induktivität (durch Spulen verursacht) und Kapazität (durch Kondensatoren verursacht). Man muss zuerst den Widerstand, die Induktivität und die Kapazität jeder Komponente einzeln berechnen. Diese Werte können dann zusammengezählt werden, um die Gesamtimpedanz des Netzes zu ermitteln.
Diese Berechnung ist allerdings ziemlich komplex, weil sie von der Frequenz des Stroms abhängt und weil die verschiedenen Teile des Netzes auf unterschiedliche Weise miteinander verbunden sein können (in Reihe oder parallel). Oftmals verwenden Fachleute spezielle Computerprogramme, um die Netzimpedanz genau zu berechnen. In der Praxis wird die Netzimpedanz häufig direkt gemessen, um genaue Werte zu erhalten, da theoretische Berechnungen manchmal nicht alle Faktoren berücksichtigen können.
Netzimpedanz Formel
Die Impedanz einer Leitung oder Komponente kann als komplexe Zahl ausgedrückt werden, wobei der Realteil den ohmschen Widerstand (R) und der Imaginärteil die Reaktanz (X) darstellt. Die Reaktanz X kann induktiv (XL = ωL) oder kapazitiv (XC = 1/(ωC)) sein, wobei ω die Kreisfrequenz (2πf) ist.
Die Gesamtimpedanz von Reihenschaltungen ergibt sich durch Addition der Einzelimpedanzen.
Bei Parallelschaltungen addieren sich die Kehrwerte der Einzelimpedanzen.
