La calculadora de circuitos de la serie RLC es una poderosa herramienta utilizada en ingeniería eléctrica para analizar circuitos de CA. Ayuda a determinar varios parámetros, como impedancia, corriente, voltaje entre componentes, frecuencia de resonancia y factor Q en circuitos en serie RLC (resistencia-inductor-condensador). Al ingresar los valores de resistencia (R), inductancia (L), capacitancia (C) y frecuencia (f), los usuarios pueden obtener rápidamente información crucial sobre el comportamiento y las características de sus circuitos.
Calculadora de fórmula de circuito en serie RLC
La calculadora de circuitos de la serie RLC utiliza las siguientes fórmulas para calcular diferentes parámetros:
- Impedancia (Z):La impedancia (Z) se calcula usando la fórmula:texto sin formatoCopiar código
Z = √(R² + (XL - XC)²)Lugar:- XL = ωL (reactancia inductiva)
- XC = 1/(ωC) (reactancia capacitiva)
- ω (omega) = 2πf (frecuencia angular)
- f (frecuencia)
- Actual (yo):Una vez determinada la impedancia, la corriente (I) en el circuito se puede encontrar usando la Ley de Ohm para circuitos de CA:texto sin formatoCopiar código
I = V/ZLugar:- V es el voltaje
- Voltaje en cada componente:El voltaje a través de la resistencia (VR), el inductor (VL) y el capacitor (VC) se calcula de la siguiente manera:texto sin formatoCopiar código
VR = IR (voltage across resistor) VL = I(XLj) (voltage across inductor) VC = I(-jXC) (voltage across capacitor)La unidad imaginaria representa el cambio de fase de 90°. - Frecuencia de resonancia (f₀):La frecuencia resonante (f₀) es la frecuencia a la que la reactancia inductiva y capacitiva se cancelan entre sí, maximizando la corriente:texto sin formatoCopiar código
f₀ = 1 / (2π√(LC)) - Factor Q:El factor Q representa el ancho de banda del pico resonante. Se calcula como:texto sin formatoCopiar código
Q = 1/R × √(L/C)
Tabla de términos generales
Aquí hay una tabla que resume algunos clave propiedades:
| Propiedad | Fórmula |
|---|---|
| Impedancia (Z) | Z = √(R² + (XL – XC)²) |
| Reactancia inductiva (XL) | XL = 2πfL |
| Reactancia capacitiva (XC) | XC = 1/(2πfC) |
| Corriente (I) | Yo = V/Z |
| Frecuencia de resonancia (f₀) | f₀ = 1 / (2π√(LC)) |
| Factor Q | Q = 1/R × √(L/C) |
Ejemplo de calculadora de circuito en serie RLC
Consideremos un ejemplo para ilustrar la aplicación de la calculadora de circuitos en serie RLC:
Supongamos que tenemos un circuito en serie RLC con los siguientes parámetros:
- Resistencia (R) = 50 Ω
- Inductancia (L) = 0.1 H
- Capacitancia (C) = 10 µF
- Frecuencia (f) = 100 Hz
Usando la calculadora encontramos:
- Impedancia (Z) ≈ 52.46 Ω
- Corriente (I) ≈ 0.019 A
- Voltaje a través de la resistencia (VR) ≈ 0.98 V
- Voltaje a través del inductor (VL) ≈ 1.23 V
- Voltaje a través del condensador (VC) ≈ -0.98 V
- Frecuencia de resonancia (f₀) ≈ 159.15 Hz
- Factor Q ≈ 5.53
Preguntas frecuentes más comunes
R: La frecuencia resonante es la frecuencia a la que la reactancia inductiva y capacitiva se cancelan entre sí, lo que resulta en una corriente máxima. de tus señales. Es crucial para diseñar y sintonizar circuitos para frecuencias específicas.
R: Un factor Q más alto indica un pico más agudo en la respuesta de frecuencia del circuito, lo que resulta en una mejor selectividad y un ancho de banda más estrecho. Es esencial para aplicaciones que requieren control y filtrado de frecuencia precisos.