¿Cuál es la diferencia entre impedancia y reactancia?

La reactancia solo se refiere al componente imaginario, ya sea solo o emparejado con una resistencia real.

La impedancia solo implica dependencia de frecuencia. Por lo tanto, se refiere tanto al componente reactivo imaginario como a la resistencia real, juntos, si la resistencia real está presente.

¿Sabes cómo una resistencia extrae energía del circuito y luego la disipa como calor, perdiéndola permanentemente? Eso es real porque es energía real verdaderamente eliminada. La reactancia es imaginaria porque elimina energía del circuito en ese momento pero en realidad no la disipa. Simplemente lo saca de circulación y lo almacena, liberándolo nuevamente al circuito en un momento futuro. Entonces, la energía se elimina del circuito, pero solo en un sentido "imaginario" si desea ponerlo en palabras de alguna manera.

El signo del componente imaginario es el atraso-adelanto en el voltaje y la corriente que es opuesto entre capacitancias e inductancias. Esto se ve en los gráficos en el dominio del tiempo y esto se traduce en que los números complejos son como son en la representación fasorial cuando giran alrededor del círculo. En cierto sentido, supongo que podría decir que describe si la energía se extrae del circuito y se almacena acumulando corriente o acumulando voltaje.

En un comentario sobre otra respuesta, aclaró su pregunta,

¿Por qué la reactancia se multiplica por un número imaginario?

Significa que cuando aplica un voltaje de CA a un elemento reactivo, la corriente que se produce está desfasada con el voltaje.

O si fuerza una corriente CA a través del elemento reactivo, el voltaje que produce está desfasado con la corriente.

La relación de fase exacta depende del ángulo de la impedancia. Es decir, depende tanto de la reactancia como de la resistencia como componentes de la impedancia.

Como otros han señalado en los comentarios, la consecuencia de que el voltaje y la corriente estén desfasados ​​​​es que (según la fase) parte o la totalidad de la potencia entregada al elemento durante parte del ciclo de CA volverá al circuito en otras partes del ciclo.

La impedancia es un número complejo. Su parte real se llama resistencia y su parte imaginaria se llama reactancia.

¿Qué significa tener números imaginarios en la reactancia?

No hay. La reactancia es siempre un número real.

Multiplicar o dividir por j es la forma de indicar un cambio de fase de + o - 90 grados, respectivamente. Es la versión de coordenadas rectangulares de decir que algún componente de la corriente está desfasado con el voltaje. La notación fasorial es la versión de coordenadas polares de lo mismo.

Es más intuitivo entender la impedancia cuando la miras en notación de ángulo.

Por ejemplo, supongamos que tiene una entrada pico a pico de 5 voltios que pasa a través de una impedancia de 5∠60° ohmios, obtendrá una corriente pico a pico de 1 amperio con un cambio de fase de 60°.

En circuitos con cargas principalmente capacitivas, la corriente se adelanta al voltaje. Esto es cierto porque la corriente primero debe fluir a las dos placas del capacitor, donde se almacena la carga. Solo después de que la carga se acumula en las placas de un capacitor se establece una diferencia de voltaje.

Cuando aplica energía a una carga inductiva o capacitiva, aparece el término diferencia de fase. Por ejemplo, está proporcionando energía a una carga capacitiva. Primero, se cargará y consumirá corriente más tarde; el voltaje subirá. No se puede explicar esta diferencia angular en las matemáticas normales de números reales.

Si toma la forma de onda de voltaje como referencia y mide cuánto ángulo de corriente hay detrás, obtendrá una relación vectorial como$i∠\theta$(corriente en un ángulo theta). De acuerdo con la fórmula de Euler, esto se puede escribir como$i(cos(\theta) + j*sin(\theta))$. La notación de número complejo 'j' se usa simplemente para representar el 'eje Y' en el diagrama vectorial.