Calculadora de Impedancia | Z=√(R²+(XL-XC)²) Circuito RLC
Calcula la impedancia total de un circuito RLC. Ingresa resistencia R, reactancia inductiva XL y reactancia capacitiva XC para obtener Z y el ángulo de fase.
Cómo Usar
- Ingresa la resistencia R en ohmios (parte real de la impedancia).
- Ingresa la reactancia inductiva XL en ohmios: XL = 2π × f × L.
- Ingresa la reactancia capacitiva XC en ohmios: XC = 1 / (2π × f × C).
- Haz clic en 'Calcular' para encontrar la impedancia total Z = √(R² + (XL − XC)²).
- Ángulo de fase θ = arctan((XL − XC) / R). θ positivo = inductivo, negativo = capacitivo.
- Usa la herramienta Calculadora de Reactancia para calcular primero XL y XC a partir de la frecuencia y los valores de los componentes.
Sobre la Impedancia
¿Qué es la Impedancia?
La impedancia (Z) es la oposición total al flujo de corriente alterna en un circuito, combinando resistencia (R) y reactancia (X). Es una cantidad compleja: Z = R + jX, donde j es la unidad imaginaria. La magnitud es |Z| = √(R² + X²) y el ángulo de fase θ = arctan(X/R). A diferencia de la resistencia (que es independiente de la frecuencia), la reactancia varía con la frecuencia, haciendo que la impedancia dependa de la frecuencia.
Reactancia Inductiva vs. Capacitiva
La reactancia inductiva XL = 2πfL aumenta con la frecuencia — los inductores se oponen a los cambios rápidos de corriente. La reactancia capacitiva XC = 1/(2πfC) disminuye con la frecuencia — los condensadores se oponen a la corriente continua pero permiten la corriente alterna. En un circuito RLC en serie, la reactancia neta es X = XL − XC. Si XL > XC, el circuito es inductivo (la corriente se retrasa respecto al voltaje); si XC > XL, es capacitivo (la corriente se adelanta al voltaje); si XL = XC, ocurre la resonancia.
Ángulo de Fase y Factor de Potencia
El ángulo de fase θ = arctan((XL − XC) / R) representa la diferencia de fase entre el voltaje y la corriente. El factor de potencia FP = cos(θ) indica qué fracción de la potencia aparente (VA) es potencia real (W). A θ = 0° (resistencia pura), FP = 1 y toda la potencia es real. A θ = ±90° (reactancia pura), FP = 0 y toda la potencia es reactiva (no se consume energía real). Las cargas prácticas tienen un FP entre 0 y 1.
Adaptación de Impedancias
La transferencia máxima de potencia ocurre cuando la impedancia de la fuente es igual al conjugado complejo de la impedancia de carga (Z_fuente = Z_carga*). Para impedancias reales, esto significa Z_fuente = Z_carga. En circuitos de RF, las redes de adaptación de impedancias (redes en L, en T, en π) transforman la impedancia de carga para que coincida con la fuente, maximizando la transferencia de potencia y minimizando las reflexiones. Esto es fundamental en sistemas de antenas y amplificadores de potencia RF.
Características Principales
- Calcula la impedancia total Z = √(R² + (XL−XC)²)
- Calcula el ángulo de fase θ = arctan((XL−XC)/R) en grados
- Muestra si el circuito es inductivo, capacitivo o en resonancia
- Entrada directa de R, XL y XC para mayor flexibilidad
Aplicaciones Comunes
- Análisis de circuitos RLC en serie y en paralelo
- Diseño de redes de cruce para audio
- Cálculos de redes de adaptación de impedancias RF
- Corrección del factor de potencia en sistemas de CA
- Verificación del diseño de filtros