L’impédance électrique, souvent simplement appelée impédance, est une mesure utilisée pour décrire la facilité avec laquelle l’électricité circule dans un circuit à courant alternatif (AC). Il décrit la quantité totale d’opposition qu’un circuit présente au courant. Dans un circuit à courant continu (CC), la résistance est utilisée pour décrire les mêmes propriétés, mais dans un système CA, des facteurs supplémentaires entrent en jeu. L’impédance électrique est fonction à la fois de la résistance et de la réactance, en raison de la nature cyclique d’un circuit à courant alternatif.
Généralement, la résistance du circuit est déterminée par le nombre d’électrons libres disponibles dans les conducteurs pour transporter le courant électrique. Un fil de cuivre de grand diamètre, par exemple, aura plus d’électrons libres qu’un fil de cuivre de plus petit diamètre, et il présentera une résistance plus faible. Le type de métal utilisé pour le conducteur joue également un rôle, car un métal moins conducteur a moins d’électrons libres et offre une résistance plus élevée au courant.
La deuxième composante de l’impédance électrique, la réactance, est due au cyclage d’un courant électrique alternatif. Un courant électrique domestique typique inverse la direction 60 fois par seconde, ou à un taux de 60 Hertz. Chaque cycle provoque une opposition électrique et magnétique supplémentaire au courant. Cette opposition est appelée réactance.
Comme la résistance, l’unité de mesure de l’impédance électrique est l’ohm. L’impédance est généralement exprimée comme la différence de tension potentielle aux bornes d’un circuit, divisée par la quantité maximale de courant traversant le circuit. L’expression la plus simple de l’impédance électrique est représentée dans l’équation mathématique Z=V/I, dans laquelle Z représente l’impédance, V est la tension et I représente le courant.
Les mesures électriques ne sont pas seulement utiles pour les fils de cuivre et les circuits imprimés. Le corps humain possède également une certaine quantité de conductivité, de résistance et même d’impédance. En fait, la communauté médicale utilise l’impédance électrique comme outil de diagnostic depuis le début des années 1900. Les tests médicaux qui reposent sur l’impédance tirent parti du fait que différents types de tissus possèdent différentes amplitudes d’impédance.
Les techniques d’imagerie par impédance électrique, telles que la tomographie par impédance électrique (EIT), sont utilisées depuis de nombreuses années, et elles n’ont cessé de s’améliorer et de gagner en popularité. Étant donné que les tissus malins présentent généralement une impédance inférieure à celle des tissus sains, ce type de test s’est révélé très prometteur dans la détection précoce du cancer du sein. Un test EIT typique consiste à placer des électrodes sur la partie du corps testée. Un faible courant électrique est appliqué à deux électrodes ou plus et les différences de tension sont mesurées. Le test peut être répété plusieurs fois et sur de nombreuses combinaisons d’électrodes pour obtenir les résultats les plus précis.