Impedenza

In Fisica, in un punto di un sistema nel quale si propaghino onde (elastiche, elettriche, ecc.) è il rapporto \(Z=\dfrac{N}{D}\) fra due grandezze fisiche vettoriali complesse N, D che ne caratterizzano la propagazione: la prima (N) misura l’azione esercitata dall’esterno sul sistema, che può essere una forza nel caso meccanico, una pressione sonora nel caso acustico, una forza elettromotrice nel caso elettrico, …eccetera; la seconda (D) esprime la risposta del sistema: una velocità nel caso meccanico, una velocità di flusso o di spostamento nel caso acustico, una corrente elettrica nel caso elettrico.

Impedenza acustica

L’impedenza acustica è una misura dell’opposizione che un sistema materiale presenta al flusso acustico risultante da una pressione acustica applicata al sistema. È una proprietà caratteristica del mezzo in cui l’onda si propaga.

Numericamente l’impedenza acustica è pari al rapporto fra la pressione sonora e la portata volumica associata alla vibrazione delle particelle in un punto. Una definizione alternativa è quella di impedenza acustica specifica, pari al rapporto fra la pressione sonora e la velocità di propagazione dell’onda.

Impedenza elettrica

In Elettrotecnica, l’impedenza elettrica è una grandezza fisica che rappresenta la forza di opposizione di un circuito al passaggio di una corrente elettrica alternata, o, più in generale, di una corrente variabile.

Impedenza meccanica

Con impedenza meccanica si indicano diverse funzioni di risposta di un sistema meccanico. Nel caso canonico l’impedenza meccanica di un sistema è definita come il rapporto tra la forza applicata in un punto, e la velocità di quel punto.

\[\vec{Z}_m(\omega)=\dfrac{\vec{F}(\omega)}{\vec{v}(\omega)}\]

Se immaginiamo il sistema come una “scatola nera” che trasforma una grandezza oscillante ricevuta in ingresso in una diversa grandezza in uscita, la funzione risposta indica, al variare della frequenza dell’ingresso, l’ampiezza e lo sfasamento della funzione in uscita. A seconda di come sono definiti input ed output, ovviamente otterremo diverse funzioni di risposta. Per esempio in un ingranaggio possiamo essere interessati a trasformare una velocità in un’altra velocità, oppure uno spostamento in un altro spostamento, oppure una forza in uno spostamento, ecc.