1. 交流インピーダンス法

ナイキストプロットとボードプロットは、電気化学ではインピーダンス分光法（electrochemical impedance spectroscopy, EIS）において、インピーダンスの表示方法として使用されます。
EISとは、交流電圧を加えてその応答としての電流を測定し、電極反応のインピーダンスを解析する手法です。インピーダンスはオームの法則を利用して以下のように計算できます。

Z(𝜔)= V(𝜔) / I(𝜔)
Z(𝜔)：角周波数 𝜔におけるインピーダンス
V(𝜔)：交流電圧
I(𝜔)：交流電流

インピーダンスは複素数として以下のように表すことができます。

Z(𝜔)=Z’(𝜔)+jZ’’(𝜔)
Z’(𝜔)：実部（抵抗成分）
Z’’(𝜔)：虚部（リアクタンス成分）

また、極座標形式では以下のように表されます。

Z(𝜔)=|Z(𝜔)|e^jθ
|Z(𝜔)|：インピーダンスの大きさ
θ：位相角

2. ナイキストプロット

複素平面にインピーダンスを表示する方法をナイキストプロットといいます。横軸が実数部、縦軸が虚数部になります。特徴として、周波数が変化する際のシステムの周波数応答を描いた曲線で、全体の形が一目で直感的にわかる長所を持ちます。一方で、複数の時定数が存在し抵抗成分のオーダーが異なる場合は明確に判別できません。

3. ボードプロット

横軸に周波数ｆの対数、縦軸にインピーダンスの振幅と位相差を取る方法をボードプロットといいます。特徴として、対数スケールを使用しているので周波数依存性を確認するのに役立ち、特に高周波数域のインピーダンスの挙動が見やすくなっています。一方値の近い抵抗成分がいくつかある場合は、縦軸である振幅を対数としているため見づらくなります。

参考文献

電気化学会.電気化学測定マニュアル 基礎編.丸善株式会社,2002,p141

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