Circuitos capacitivos e inductivos puros


Circuitos capacitivos puros


La impedancia (Z) de un capacitor o de un circuito capacitivo puro se representa por un número complejo con la reactancia capacitiva (XC) cambiada de signo en su parte imaginaria y sin parte real.



La impedancia en forma binómica queda expresada como:


Z = -jXC


La reactancia capacitiva (XC) es la resistencia que ofrece un capacitor al paso de la corriente alterna. Es función de la velocidad angular (por lo tanto de la frecuencia) y de la capacidad. Se calcula con la siguiente expresión:


XC = 1 / (ω.C)

En donde:

XC = Reactancia capacitiva en Ω

ω = Velocidad angular = 2 π f [radianes/segundo]

C = Capacidad del capacitor [en Faradios]


Recordemos que ω = 2.π.f por lo tanto, tambien


XC = 1 / ( 2.π.f.C)


Podemos ver en la fórmula que a mayor frecuencia el capacitor presenta menos resistencia al paso de la corriente.


Recordemos que la impedancia es la resistencia que ofrece cualquier elemento al paso de la corriente alterna, mientras que la reactancia capacitiva es la resistencia que ofrecen los capacitores al paso de esa corriente. Por lo tanto, en un elemento capacitivo puro la impedancia está formada únicamente por la reactancia capacitiva.


En un capacitor o elemento capacitivo puro la corriente adelanta 90° a la tensión.



Ejemplo: Obtener la impedancia de un capacitor de 2 uF funcionando con una señal de velocidad angular de 1000 rad/s


Solución: Obtenemos primero la reactancia capacitiva:



Al tratarse de un elemento capacitivo, la impedancia no tiene parte real y solo está formada por la reactancia capacitiva con signo negativo en su parte imaginaria.


Z = -j500 Ω




Calculadora de Reactancia Capacitiva:


Reactancia Capacitiva

Esta calculadora permite hallar el valor de la reactancia capacitiva debida a un capacitor C dado, conectado a una fuente de voltaje con una frecuencia f:

$$ X_C = \frac{1}{2 \cdot \pi \cdot f \cdot C}$$

Valor de C: uF
Valor de f: Hz
 



Circuitos inductivos puros


La impedancia (Z) de un inductor o de un circuito inductivo puro se representa por un número complejo con la reactancia inductiva (XL) en su parte imaginaria y sin parte real.



La impedancia en forma binómica queda expresada como:


Z = jXL


La reactancia inductiva (XL) es la resistencia que ofrece un inductor (bobina) al paso de la corriente alterna. Es función de la velocidad angular (por lo tanto de la frecuencia) y de la capacidad. Se calcula con la siguiente expresión:


XL = ω.L

En donde:

XL = Reactancia inductiva en Ω

ω = Velocidad angular = 2 π f [radianes/segundo]

L = Inductancia del inductor [en Henrys]


Recordemos que ω = 2.π.f por lo tanto, tambien


XC = 2.π.f.L


Podemos ver en la fórmula que a mayor frecuencia el inductor presenta más resistencia al paso de la corriente.


Recordemos que la impedancia es la resistencia que ofrece cualquier elemento al paso de la corriente alterna, mientras que la reactancia inductiva es la resistencia que ofrecen los inductores al paso de esa corriente. Por lo tanto, en un elemento inductivo puro la impedancia está formada únicamente por la reactancia inductiva.


En un inductor o elemento inductivo puro la corriente atrasa 90° a la tensión.



Ejemplo: Obtener la impedancia de un inductor de 100 mH a una frecuencia de 500 Hz.


Solución: Calculamos primero la velocidad angular:

Calculamos la reactancia inductiva:

La impedancia no tiene parte resistiva y únicamente está formada por la reactancia inductiva en su parte imaginaria:


Z = j314,16 Ω


Calculadora de Reactancia Inductiva:


Reactancia Inductiva

Esta calculadora permite hallar el valor de la reactancia inductiva debida a una bobina L dada, conectado a una fuente de voltaje con una frecuencia f:

$$ X_L = 2 \cdot \pi \cdot f \cdot L$$

Valor de L: mHy
Valor de f: Hz
 



Videos:


Ejemplo de cálculo de impedancias en un circuito capacitivo puro:



Ejemplo de cálculo de impedancias en un circuito inductivo puro: