Impedância RLC série
A 50 Hz, um circuito série de 100 Ω, 0,2 H e 10 µF é dominado pelo capacitor: a fase é negativa e a tensão fica atrasada em relação à corrente. Informe R, L, C e frequência para ver o módulo e a fase da impedância. Grátis no seu navegador.
- Grátis
- Funciona no seu navegador
- Sem cadastro
- Seus dados não saem do seu aparelho
Executar grátis
Exemplo resolvido
- Resistência
- 100
- Indutância
- 0,2
- Capacitância
- 0,00001
- Frequência
- 50
- Frequência angular
- 314,159265359
- Reatância indutiva
- 62,8318530718
- Reatância capacitiva
- 318,3098861838
- Reatância
- -255,478033112
Um circuito RLC em série é o filtro de corrente alternada elementar: um resistor, um indutor e um capacitor em um único laço, alimentados por uma fonte senoidal em frequência conhecida. Projetistas, estudantes e técnicos precisam da impedância complexa desse ramo — não da frequência de ressonância, nem de uma conversão polar de um par R e X já conhecido — para dimensionar corrente, queda de tensão e fator de potência a partir das quatro grandezas que de fato medem.
O que é a impedância RLC em série e de onde vêm magnitude e fase
Em um circuito RLC em série um resistor, um indutor e um capacitor compartilham uma única corrente, e as quedas de tensão individuais se somam como fasores no plano complexo. O resistor contribui com uma impedância real R em ohms. A reatância líquida X é XL menos XC, de modo que a impedância total em série é o número complexo Z igual a R mais jX.
A magnitude de impedância |Z| é o comprimento euclidiano desse fasor — a raiz quadrada de R ao quadrado mais X ao quadrado — e é a razão entre a amplitude de tensão e a amplitude de corrente na frequência de excitação.
O ângulo de fase φ é o argumento de Z, recuperado com o arco-tangente de dois argumentos atan2 de X e R para que o quadrante fique correto: fase positiva significa que a reatância líquida é indutiva e a tensão adianta a corrente; fase negativa significa que a reatância líquida é capacitiva e a tensão atrasa a corrente. Na frequência de ressonância em série XL iguala XC, X se anula, |Z| se reduz a R e a fase é zero.
Esta página não calcula essa frequência de ressonância nem o fator de qualidade Q — isso é outra intenção de busca, atendida por uma calculadora de ressonância RLC — e não converte um par retangular R e X já pré-calculado em forma polar. Parte das quatro grandezas de circuito que um estudante, um técnico ou um script realmente têm: resistência, indutância, capacitância e frequência do sinal em unidades SI.
Casos de uso
Verificações de dever e prova
Converta R, L, C em série de livro e a frequência da fonte em |Z| e fase para que estudantes confirmem respostas polares e o sinal de atraso ou adiantamento sem erros de quadrante.
Laboratório e filtros de primeira ordem
Transforme valores de um medidor LCR e uma frequência de ensaio em magnitude e graus de impedância de ramo para cadernos, relatórios e decisões de rede de casamento.
Perguntas frequentes
Quando a fase é positiva e quando é negativa?
A fase é positiva (indutiva, a tensão adianta a corrente) quando XL > XC, negativa (capacitiva, a tensão atrasa a corrente) quando XL < XC, e zero na ressonância em série em que XL = XC e |Z| = R.
Isto é o mesmo que uma calculadora de frequência de ressonância RLC?
Não. Ferramentas de ressonância devolvem f0 e Q a partir de L, C e R. Esta calculadora avalia |Z| e a fase em uma frequência de excitação dada. Ferramentas de impedância a partir de R e X começam depois que a reatância já é conhecida.
Posso deixar de fora o indutor ou o resistor?
Sim. Uma indutância zero dá o caso RC em série e uma resistência zero dá o caso LC em série, ambos válidos. Já a capacitância precisa ser maior que zero.
Qual é a impedância na ressonância?
Na frequência em que as reatâncias indutiva e capacitiva se igualam, elas se cancelam: o módulo da impedância cai para a própria resistência e a fase fica em zero.
Por que a frequência zero não é aceita?
Porque a zero hertz a reatância do capacitor seria infinita neste modelo de corrente alternada. Uma frequência negativa também não é um ritmo físico de excitação, então as duas são recusadas.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/rlc-impedance \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"resistance":100,"inductance":0.2,"capacitance":0.00001,"frequency":50}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/rlc-impedance", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"resistance": 100,
"inductance": 0.2,
"capacitance": 0.00001,
"frequency": 50
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/rlc-impedance",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"resistance": 100,
"inductance": 0.2,
"capacitance": 0.00001,
"frequency": 50
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/rlc-impedance", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"resistance":100,"inductance":0.2,"capacitance":0.00001,"frequency":50}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"resistance":100,"inductance":0.2,"capacitance":0.00001,"frequency":50}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/rlc-impedance", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemplo de requisição
{
"resistance": 100,
"inductance": 0.2,
"capacitance": 0.00001,
"frequency": 50
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.rlc_impedance",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
Esta calculadora de impedância RLC em série aceita resistência em ohms, indutância em henrys, capacitância em farads e frequência do sinal em hertz, e devolve a magnitude de impedância |Z| em ohms e o ângulo de fase de Z. Por dentro forma a reatância líquida como reatância indutiva menos reatância capacitiva, XL = 2πfL e XC = 1/(2πfC), e converte o par retangular R + jX em forma polar com uma magnitude euclidiana e um arco-tangente de dois argumentos. A frequência deve ser um número positivo; frequência zero, negativa ou não finita falha com invalid_input e não é cobrada.
O que é a impedância RLC em série e de onde vêm magnitude e fase
O indutor contribui com uma reatância indutiva imaginária XL igual a dois pi vezes a frequência de excitação vezes a indutância, XL = 2πfL, sempre não negativa para L ≥ 0 e f > 0. O capacitor contribui com uma reatância capacitiva imaginária XC igual ao recíproco de dois pi vezes a frequência vezes a capacitância, XC = 1/(2πfC), definida somente quando frequência e capacitância são estritamente positivas.
Contrato de entrada, forma da resposta e comportamento de validação
A frequência deve ser um número positivo: zero hertz tornaria infinita a reatância capacitiva neste modelo de CA, e uma frequência negativa não é uma taxa de excitação física, então esses casos falham em vez de devolver Infinity. A capacitância deve ser estritamente positiva porque XC é o recíproco de ωC. Resistência e indutância devem ser finitas e não negativas; indutância zero é o caso especial válido RC em série, e resistência zero é o caso especial válido LC em série. Em caso de sucesso o corpo ecoa as entradas limpas, informa a frequência angular ω = 2πf, as reatâncias indutiva e capacitiva, a reatância líquida, a magnitude de impedância e a fase em radianos e graus, mais as etiquetas formula e method. POST um corpo JSON com quatro números finitos obrigatórios em unidades SI: resistência R em ohms, indutância L em henrys, capacitância C em farads e frequência f em hertz. Os nomes de campo preferidos são resistance, inductance, capacitance e frequency; aceitam-se os aliases R, r, ohms para resistência, L, l, henries, henry para indutância, C, c, farads, farad para capacitância, e f, freq, hz para frequência, para que planilhas e exportações de laboratório mapeiem sem renomear colunas. Cada valor pode chegar como número JSON ou como string numérica em notação decimal comum ou científica; strings em branco, tokens não numéricos e valores não finitos falham com invalid_input nomeando o campo. Magnitudes acima de um trilhão em valor absoluto são rejeitadas para que um erro acidental de unidade não transborde o Worker. Exemplo: cem ohms, dois décimos de henry, dez microfarads e cinquenta hertz produzem fase capacitiva (negativa) porque cinquenta hertz fica abaixo da ressonância em série daquele par LC. Combine a execução gratuita do navegador nesta página com a API paga quando precisar do mesmo resultado matemático em pipelines automatizados sem reimplementar hypot e atan2 você mesmo. Chamadas API bem-sucedidas são cobradas a US$ 0,002 por item; falhas de validação não consomem saldo pré-pago.
Onde uma calculadora de impedância RLC em série se justifica
Estudantes encontram a impedância RLC em série quando um conjunto de exercícios dá R, L, C e a frequência da fonte e pede |Z| e a fase sem uma solução nodal completa. Professores pré-geram chaves de resposta para cargas mistas abaixo e acima da ressonância e precisam de um oráculo determinístico que nunca inverta o sinal da fase capacitiva. Técnicos de laboratório convertem os valores de um medidor LCR e uma frequência de ensaio escolhida na impedância de ramo que verão em um analisador. Verificações de produto e de filtros de primeira ordem avaliam |Z| na frequência da rede, em um harmônico de comutação ou em uma portadora de rádio antes de decidir se uma rede de casamento é necessária. Plataformas educacionais mostram magnitude e fase ao vivo quando o aprendiz digita ohms, henrys, farads e hertz. Nesta página o trabalho roda inteiramente no seu navegador; pela API cada consulta bem-sucedida custa US$ 0,002, validação falha não é cobrada e nada é armazenado depois que a resposta retorna. Essa divisão — exploração interativa gratuita e uma API idêntica paga — corresponde ao restante do catálogo KIT tier A. Use um auxiliar de ressonância RLC quando ainda precisar de f0 e Q a partir de L, C e R; use um auxiliar de impedância a partir de R e X quando a reatância já é conhecida; use esta página quando os quatro elementos em série e a frequência de excitação são os dados dados e você precisa de |Z| e fase com saída numérica estável, adequada a planilhas, testes unitários e consumidores de API que não devem inventar passos simbólicos.
Casos de integração
Fixtures determinísticas de CI
Gere pares reproduzíveis de |Z| e fase atan2 a partir de R, L, C e f para testes unitários de medidores, filtros e pipelines de exportação de simulação que não devem editar à mão o JSON esperado.
Perguntas técnicas
Como calcular a impedância RLC em série a partir de R, L, C e da frequência?
Envie números finitos resistance (Ω), inductance (H), capacitance (F) e frequency (Hz). A API devolve |Z| = √(R² + X²) com X = ωL − 1/(ωC) e fase φ = atan2(X, R) em radianos e graus, ω = 2πf.
Por que a frequência deve ser um número positivo?
A reatância capacitiva XC = 1/(2πfC) é indefinida em f = 0, e uma frequência negativa não é uma taxa de excitação física. Frequência zero, negativa ou não finita falha com invalid_input e não é cobrada.
Quanto custa a calculadora de impedância RLC em série?
A ferramenta do navegador é gratuita. Pedidos API usam saldo pré-pago KIT a US$ 0,002 por chamada bem-sucedida; entrada inválida não é cobrada.