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Calculadora de Impedancia RLC y Ángulo de Fase
Calcula impedancia compleja, módulo y ángulo de fase de circuitos RLC en serie o paralelo: X_L=2πfL, X_C=1/(2πfC), |Z|=√(R²+X²), φ=atan2(X,R). Adite cualquier subconjunto R/L/C y barrido lineal de frecuencia.
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Conoce cuándo usar esta herramienta, qué admite y cómo la aplican los usuarios.
Datos clave
Categoría
Math & Numbers
Tipos de entrada
select, number, checkbox
Tipo de salida
json
Cobertura de ejemplos
4
API disponible
Sí
Resumen
Esta calculadora de impedancia RLC y ángulo de fase permite determinar de forma rápida y precisa la impedancia compleja, el módulo y el desfase en circuitos de corriente alterna (CA) configurados en serie o paralelo. Al admitir cualquier combinación de resistencia, inductancia y capacitancia, así como barridos de frecuencia lineales, facilita el análisis del comportamiento de filtros, resonadores y redes de acoplamiento sin necesidad de realizar complejos cálculos manuales.
Cuándo usarlo
Al diseñar o analizar filtros pasivos y circuitos resonantes RLC en serie o paralelo para determinar su frecuencia de corte o resonancia.
Cuando se necesita calcular la reactancia inductiva, reactancia capacitiva y el desfase angular de una carga en corriente alterna a una frecuencia específica.
Para evaluar la respuesta en frecuencia de un circuito mediante un barrido lineal de frecuencias y obtener un conjunto de datos estructurado.
Cómo funciona
1Seleccione la topología del circuito (serie o paralelo) e introduzca los valores disponibles para la resistencia (R), inductancia (L) y capacitancia (C).
2Defina la frecuencia de operación o active la opción de barrido de frecuencia especificando el rango de inicio, fin y el número de puntos de muestreo.
3La herramienta calcula las reactancias inductiva y capacitiva para determinar la impedancia compleja, su módulo y el ángulo de fase resultante.
Casos de uso
Diseño de filtros de audio y cruces de altavoces calculando la impedancia a diferentes frecuencias de corte.
Análisis de resonancia en circuitos de sintonización de radiofrecuencia para optimizar la transferencia de energía.
Simulación académica y verificación de problemas de ingeniería eléctrica relacionados con circuitos de corriente alterna.
Ejemplos
1. Análisis de circuito RLC en serie a frecuencia industrial
Ingeniero eléctrico
Contexto
Se requiere verificar la impedancia y el factor de potencia de una carga industrial simulada como un circuito RLC en serie a una frecuencia de red de 50 Hz.
Problema
Calcular la impedancia total, reactancias y el ángulo de fase para R=100 Ω, L=0.1 H y C=10 µF.
Cómo usarlo
Seleccione la topología 'Serie', introduzca R=100, L=0.1, C=0.00001 y la frecuencia de 50 Hz. Desactive el barrido de frecuencia y ejecute el cálculo.
Se obtiene una impedancia compleja Z = 100 - j286.89 Ω, con un módulo de 303.82 Ω y un ángulo de fase de -70.78°, confirmando un comportamiento capacitivo.
2. Barrido de frecuencia para filtro en paralelo
Diseñador de circuitos de audio
Contexto
Se necesita analizar la respuesta de impedancia de una red RLC en paralelo en el rango de frecuencias de 50 Hz a 200 Hz para identificar el comportamiento del filtro.
Problema
Evaluar la variación de la impedancia en 4 puntos específicos dentro del rango de frecuencias mencionado.
Preguntas frecuentes
¿Es obligatorio ingresar valores para R, L y C simultáneamente?
No, puede ingresar cualquier subconjunto de R, L y C. La calculadora omitirá los componentes no especificados para modelar circuitos puros o combinaciones parciales.
¿Cómo se calcula la impedancia en una topología en paralelo?
Se calcula sumando las admitancias inversas de cada componente activo y luego invirtiendo el resultado para obtener la impedancia equivalente.
¿Qué información proporciona el barrido de frecuencia?
Genera un arreglo de puntos de datos que muestra cómo varían la impedancia real, imaginaria, el módulo y el ángulo de fase a lo largo del rango de frecuencias configurado.
¿Qué significa un ángulo de fase negativo en el resultado?
Un ángulo de fase negativo indica que el circuito tiene un comportamiento predominantemente capacitivo, donde la corriente se adelanta al voltaje.
¿Cuál es el límite de puntos permitidos en el barrido de frecuencia?
Seleccione la topología 'Paralelo', configure R=100, L=0.05, C=0.0001, active el barrido de frecuencia con inicio en 50 Hz, fin en 200 Hz y 4 puntos de muestreo.
Se genera un conjunto de datos con los valores de impedancia para cada frecuencia, mostrando que a 100 Hz la impedancia es de 30.70 Ω con un ángulo de fase de -72.12°.
La herramienta admite una configuración de barrido de frecuencia que va desde un mínimo de 2 puntos hasta un máximo de 50 puntos de muestreo.