¿Qué es una impedancia eléctrica?

La impedancia eléctrica, a menudo simplemente llamada impedancia, es una medida utilizada para describir la facilidad con que fluye la electricidad a través de un circuito de corriente alterna (CA). Describe la cantidad total de oposición que un circuito presenta a la corriente. En un circuito de corriente continua (CC), la resistencia se usa para describir las mismas propiedades, pero en un sistema de CA, entran en juego factores adicionales. La impedancia eléctrica es una función de resistencia y reactancia, debido a la naturaleza cíclica de un circuito de corriente alterna.

En general, la resistencia del circuito está determinada por el número de electrones libres disponibles dentro de los conductores para transportar corriente eléctrica. Un cable de cobre de gran diámetro, por ejemplo, tendrá más electrones libres que un cable de cobre de menor diámetro, y presentará una menor resistencia. El tipo de metal utilizado para el conductor también juega un papel, porque un metal menos conductor tiene menos electrones libres y ofrece una mayor resistencia a la corriente.

El segundo componente de la impedancia eléctrica, la reactancia, se debe al ciclo de una corriente eléctrica alterna. Una corriente eléctrica doméstica típica invierte la dirección 60 veces por segundo, o a una velocidad de 60 hercios. Cada ciclo provoca una oposición eléctrica y magnética adicional a la corriente. Esta oposición se llama reactancia.

Al igual que la resistencia, la unidad de medida de la impedancia eléctrica es el ohm. La impedancia generalmente se expresa como la diferencia en el voltaje potencial a través de un circuito, dividido por la cantidad máxima de corriente que pasa a través del circuito. La expresión más simple de la impedancia eléctrica se muestra en la ecuación matemática Z = V / I, en la que Z representa la impedancia, V es el voltaje e I representa la corriente.

Las mediciones eléctricas son útiles para algo más que cables de cobre y placas de circuito. El cuerpo humano también posee una cierta cantidad de conductividad, resistencia e incluso impedancia. De hecho, la comunidad médica ha estado usando la impedancia eléctrica como herramienta de diagnóstico desde principios del siglo XX. Las pruebas médicas que dependen de la impedancia aprovechan el hecho de que diferentes tipos de tejido poseen diferentes magnitudes de impedancia.

Las técnicas de imagen de impedancia eléctrica, como la tomografía de impedancia eléctrica (EIT), se han utilizado durante muchos años y han seguido mejorando y ganando popularidad. Dado que el tejido maligno generalmente muestra una menor impedancia que el tejido sano, este tipo de prueba ha demostrado ser muy prometedor en la detección temprana del cáncer de seno. Una prueba EIT típica consiste en colocar electrodos en la parte del cuerpo que se está probando. Se aplica una corriente eléctrica débil a dos o más electrodos, y se miden las diferencias de voltaje. La prueba puede repetirse varias veces y con muchas combinaciones de electrodos para obtener los resultados más precisos.