Impedancia RLC en serie
A 50 Hz, un circuito serie de 100 Ω, 0,2 H y 10 µF está dominado por el condensador: la fase es negativa y la tensión se retrasa respecto a la corriente. Indique R, L, C y frecuencia para ver módulo y fase de la impedancia. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Resistencia
- 100
- Inductancia
- 0,2
- Capacitancia
- 0,00001
- Frecuencia
- 50
- Frecuencia angular
- 314,159265359
- Reactancia inductiva
- 62,8318530718
- Reactancia capacitiva
- 318,3098861838
- Reactancia
- -255,478033112
Un circuito RLC en serie es el filtro de corriente alterna elemental: una resistencia, una bobina y un condensador en un solo lazo, alimentados por una fuente senoidal a frecuencia conocida. Diseñadores, estudiantes y técnicos necesitan la impedancia compleja de esa rama —no la frecuencia de resonancia, ni una conversión polar de un par R y X ya conocido— para dimensionar la corriente, la caída de tensión y el factor de potencia a partir de las cuatro magnitudes que realmente miden. Esta calculadora de impedancia RLC en serie acepta la resistencia en ohmios, la inductancia en henrios, la capacitancia en faradios y la frecuencia de la señal en hercios, y devuelve la magnitud de impedancia |Z| en ohmios y el ángulo de fase de Z.
Qué es la impedancia RLC en serie y de dónde salen magnitud y fase
En un circuito RLC en serie una resistencia, una bobina y un condensador comparten una sola corriente, y las caídas de tensión individuales se suman como fasores en el plano complejo. La resistencia aporta una impedancia real R en ohmios. La reactancia neta X es XL menos XC, de modo que la impedancia total en serie es el número complejo Z igual a R más jX.
La magnitud de impedancia |Z| es la longitud euclídea de ese fasor —la raíz cuadrada de R al cuadrado más X al cuadrado— y es la razón entre la amplitud de tensión y la amplitud de corriente a la frecuencia de excitación.
El ángulo de fase φ es el argumento de Z, recuperado con el arcotangente de dos argumentos atan2 de X y R para que el cuadrante sea correcto: una fase positiva significa que la reactancia neta es inductiva y la tensión adelanta a la corriente; una fase negativa significa que la reactancia neta es capacitiva y la tensión atrasa a la corriente. En la frecuencia de resonancia en serie XL iguala a XC, X se anula, |Z| se reduce a R y la fase es cero.
Esta página no calcula esa frecuencia de resonancia ni el factor de calidad Q —eso es otra intención de búsqueda, servida por una calculadora de resonancia RLC— ni convierte un par rectangular R y X ya precalculado a forma polar. Parte de las cuatro magnitudes de circuito que un estudiante, un técnico o un script tienen de verdad: resistencia, inductancia, capacitancia y frecuencia de la señal en unidades SI.
Dónde resulta útil una calculadora de impedancia RLC en serie
Los estudiantes se encuentran con la impedancia RLC en serie cuando un conjunto de ejercicios da R, L, C y la frecuencia de la fuente y pide |Z| y la fase sin un análisis nodal completo. Los docentes generan de antemano claves de respuesta para cargas mixtas por debajo y por encima de la resonancia y necesitan un oráculo determinista que nunca invierta el signo de la fase capacitiva.
Los técnicos de laboratorio convierten los valores de un medidor LCR y una frecuencia de ensayo elegida en la impedancia de rama que verán en un analizador. Las comprobaciones de producto y de filtros de primer orden evalúan |Z| a la frecuencia de red, a un armónico de conmutación o a una portadora de radio antes de decidir si hace falta una red de acoplamiento. Las plataformas educativas muestran magnitud y fase en vivo cuando el alumno escribe ohmios, henrios, faradios y hercios.
Qué puede hacer con ella
Comprobaciones de tareas y exámenes
Convierta R, L, C en serie de libro y la frecuencia de la fuente en |Z| y fase para que el alumnado verifique respuestas polares y el signo de retraso o adelanto sin errores de cuadrante.
Laboratorio y filtros de primer orden
Pase los valores de un medidor LCR y una frecuencia de ensayo a magnitud y grados de impedancia de rama para cuadernos, informes y decisiones de redes de acoplamiento.
Preguntas frecuentes
¿Cuándo es positiva la fase y cuándo es negativa?
La fase es positiva (inductiva, la tensión adelanta a la corriente) cuando XL > XC, negativa (capacitiva, la tensión atrasa a la corriente) cuando XL < XC, y cero en la resonancia en serie donde XL = XC y |Z| = R.
¿Es lo mismo que una calculadora de frecuencia de resonancia RLC?
No. Las herramientas de resonancia devuelven f0 y Q a partir de L, C y R. Esta calculadora evalúa |Z| y la fase a una frecuencia de excitación dada. Las herramientas de impedancia a partir de R y X empiezan cuando la reactancia ya se conoce.
¿Puedo prescindir de la bobina o de la resistencia?
Sí. Una inductancia nula da el caso RC en serie y una resistencia nula el caso LC en serie, y ambos son válidos. La capacidad, en cambio, debe ser mayor que cero.
¿Cuál es la impedancia en resonancia?
A la frecuencia en que las reactancias inductiva y capacitiva son iguales, se anulan entre sí: el módulo de la impedancia queda reducido a la resistencia y la fase es cero.
¿Por qué no se admite una frecuencia de cero?
Porque a cero hercios la reactancia del condensador sería infinita en este modelo de corriente alterna. Una frecuencia negativa tampoco es un ritmo físico de excitación, así que ambas se rechazan.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
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", {
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"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
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"inductance": 0.2,
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})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
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headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
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"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)Ejemplo de solicitud
{
"resistance": 100,
"inductance": 0.2,
"capacitance": 0.00001,
"frequency": 50
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.rlc_impedance",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
En el interior forma la reactancia neta como reactancia inductiva menos reactancia capacitiva, XL = 2πfL y XC = 1/(2πfC), y convierte el par rectangular R + jX a forma polar con una magnitud euclídea y un arcotangente de dos argumentos. La frecuencia debe ser un número positivo; una frecuencia nula, negativa o no finita falla con invalid_input y no se factura.
Qué es la impedancia RLC en serie y de dónde salen magnitud y fase
La bobina aporta una reactancia inductiva imaginaria XL igual a dos pi por la frecuencia de excitación por la inductancia, XL = 2πfL, siempre no negativa para L ≥ 0 y f > 0. El condensador aporta una reactancia capacitiva imaginaria XC igual al recíproco de dos pi por la frecuencia por la capacitancia, XC = 1/(2πfC), definida solo cuando frecuencia y capacitancia son estrictamente positivas.
Contrato de entrada, forma de la respuesta y comportamiento de validación
La frecuencia debe ser un número positivo: cero hercios haría infinita la reactancia capacitiva en este modelo de CA, y una frecuencia negativa no es una tasa de excitación física, así que esos casos fallan en lugar de devolver Infinity. La capacitancia debe ser estrictamente positiva porque XC es el recíproco de ωC. La resistencia y la inductancia deben ser finitas y no negativas; una inductancia nula es el caso especial válido RC en serie, y una resistencia nula es el caso especial válido LC en serie. En caso de éxito el cuerpo devuelve las entradas limpias, informa la frecuencia angular ω = 2πf, las reactancias inductiva y capacitiva, la reactancia neta, la magnitud de impedancia y la fase en radianes y grados, más las etiquetas formula y method. Ejemplo: cien ohmios, dos décimas de henrio, diez microfaradios y cincuenta hercios producen una fase capacitiva (negativa) porque cincuenta hercios queda por debajo de la resonancia en serie de ese par LC. POST un cuerpo JSON con cuatro números finitos obligatorios en unidades SI: resistencia R en ohmios, inductancia L en henrios, capacitancia C en faradios y frecuencia f en hercios. Los nombres de campo preferidos son resistance, inductance, capacitance y frequency; se aceptan los alias R, r, ohms para la resistencia, L, l, henries, henry para la inductancia, C, c, farads, farad para la capacitancia, y f, freq, hz para la frecuencia, de modo que hojas de cálculo y exportaciones de laboratorio se mapeen sin renombrar columnas. Cada valor puede llegar como número JSON o como cadena numérica en notación decimal ordinaria o científica; las cadenas en blanco, los tokens no numéricos y los valores no finitos fallan con invalid_input nombrando el campo. Las magnitudes por encima de un billón en valor absoluto se rechazan para que un error accidental de unidad no desborde el Worker. Combine la ejecución gratuita del navegador en esta página con la API de pago cuando necesite el mismo resultado matemático dentro de canalizaciones automatizadas sin reimplementar usted mismo hypot y atan2. Las llamadas API exitosas se facturan a $0.002 por ítem; los fallos de validación no consumen saldo prepago.
Dónde resulta útil una calculadora de impedancia RLC en serie
En esta página el trabajo se ejecuta por completo en su navegador; a través de la API cada consulta exitosa cuesta $0.002, la validación fallida no se cobra y no se almacena nada tras devolver la respuesta. Esa división —exploración interactiva gratuita y una API idéntica de pago— coincide con el resto del catálogo KIT de nivel A.
Casos de integración
Fixtures deterministas de CI
Genere pares reproducibles de |Z| y fase atan2 a partir de R, L, C y f para pruebas unitarias de medidores, filtros y pipelines de exportación de simulación que no deben editar a mano el JSON esperado.
Preguntas técnicas
¿Cómo se calcula la impedancia RLC en serie a partir de R, L, C y la frecuencia?
Envíe números finitos resistance (Ω), inductance (H), capacitance (F) y frequency (Hz). La API devuelve |Z| = √(R² + X²) con X = ωL − 1/(ωC) y fase φ = atan2(X, R) en radianes y grados, ω = 2πf.
¿Por qué la frecuencia debe ser un número positivo?
La reactancia capacitiva XC = 1/(2πfC) no está definida en f = 0, y una frecuencia negativa no es una tasa de excitación física. Una frecuencia nula, negativa o no finita falla con invalid_input y no se factura.
¿Cuánto cuesta la calculadora de impedancia RLC en serie?
La herramienta del navegador es gratuita. Las solicitudes API usan saldo prepago KIT a $0.002 por llamada exitosa; la entrada inválida no se factura.