Impedancia

La impedancia (Z) es una medida de oposición que presenta un circuito a una corriente cuando se aplica una tensión. La impedancia extiende el concepto de resistencia a los circuitos de corriente alterna (CA), y posee tanto magnitud como fase, a diferencia de la resistencia, que solo tiene magnitud. Cuando un circuito es alimentado con corriente continua (CC), su impedancia es igual a la resistencia, lo que puede ser interpretado como la impedancia con ángulo de fase cero.

Por definición, la impedancia es la relación (cociente) entre el fasor tensión y el fasor intensidad de corriente:

Donde ${\displaystyle �}$ es la impedancia, ${\displaystyle �}$ es el fasor tensión e ${\displaystyle �}$ corresponde al fasor intensidad.

El concepto de impedancia tiene especial importancia si la corriente varía en el tiempo, en cuyo caso las magnitudes se describen con números complejos o funciones del análisis armónico. Su módulo (a veces inadecuadamente llamado impedancia) establece la relación entre los valores máximos o los valores eficaces de la tensión y de la corriente. La parte real de la impedancia es la resistencia y su parte imaginaria es la reactancia.

El concepto de impedancia permite generalizar la ley de Ohm en el estudio de circuitos en corriente alterna (CA), dando lugar a la llamada ley de Ohm de corriente alterna que indica:

El término fue acuñado por Oliver Heaviside en 1886. En general, la solución para las corrientes y las tensiones de un circuito formado por resistencias, condensadores e inductancias y sin ningún componente de comportamiento no lineal, son soluciones de ecuaciones diferenciales. Pero, cuando todos los generadores de tensión y de corriente tienen la misma frecuencia constante y sus amplitudes son constantes, las soluciones en estado estacionario (cuando todos los fenómenos transitorios han desaparecido) son sinusoidales y todas las tensiones y corrientes tienen la misma frecuencia que los generadores y amplitud constante. La fase, sin embargo, se verá afectada por la parte imaginaria (reactancia) de la impedancia.

En el ámbito de los altavoces y los auriculares, la impedancia nos indica cómo se comportan, o qué oposición presentan, ante el paso de la corriente eléctrica. Este parámetro varía con la frecuencia, lo que significa que la impedancia de una caja acústica no permanece constante todo el tiempo, sino que varía durante la reproducción de la música a medida que evoluciona la frecuencia.

El valor nominal de la impedancia que nos dan los fabricantes de altavoces de consumo suele estar medido a una frecuencia de 1 kHz y tener un valor de 4, 6 u 8 ohmios.

Lo que realmente debemos tener en cuenta es que nuestro amplificador debe ser capaz de trabajar con las variaciones de impedancia presentadas por las cajas acústicas. Cuando la impedancia cae, el amplificador debe ser capaz de entregar más corriente y suministrar a los altavoces más potencia.

De lo contrario el nivel de presión sonora fluctuará y el sonido se deteriorará. En el peor de los casos, si el amplificador no es capaz de lidiar con las variaciones de impedancia, podría trabajar en régimen de sobrecarga, lo que acortaría su vida útil y, además, podría dañar alguno de los altavoces de las cajas (el más sensible es el tweeter).

Afortunadamente, un amplificador de calidad, dotado de una buena fuente de alimentación, puede «atacar» cualquier caja, tenga la impedancia nominal que tenga, y soportará sin problemas las caídas abruptas de este parámetro. Lo que podemos hacer los usuarios es mirar bien las especificaciones antes de elegir el amplificador ideal para nuestras cajas, sobre todo si son «difíciles» y presentan variaciones intensas de impedancia.

El amplificador ideal debe ser capaz de incrementar drásticamente la entrega de corriente y duplicar la potencia cuando la impedancia cae a la mitad, aunque hay diseños que no cumplen esta condición «a rajatabla» y, aun así, su rendimiento es muy bueno.

En resumen, lo aconsejable es que no os conforméis con conocer únicamente la impedancia nominal de vuestras cajas, sino también cómo se comportan en régimen dinámico, y elijáis el amplificador adecuado. Vuestro equipo sonará mejor, y además evitaréis averías.