Fórmulas de Circuitos de CA
Las fórmulas de circuitos de CA describen cómo interactúan el voltaje, la corriente y la impedancia en sistemas sinusoidales. Estas calculadoras manejan la reactancia, la fase y la resonancia para que analices filtros, circuitos sintonizados y el factor de potencia. Son el puente entre el sencillo análisis de CC y las señales del mundo real.
Calculadoras de fórmulas de Circuitos de CA
- Frecuencia de Resonancia f = 1 / (2π√(LC)) Inductance 100 nH, Capacitance 1 pF → Frequency = 0.5033 GHz
- Impedancia (RLC serie) Z = √(R² + (XL − XC)²) Resistance 1 Ω, Inductive Reactance 2.2 Ω, Capacitive Reactance 4.7 Ω → Z = 2.693 Ω
- Factor de Calidad (Ancho de Banda) Q = f₀ / BW Resonant Frequency 100 Hz, Bandwidth 5 Hz → Q Factor = 20
- Factor de Calidad (RLC) Q = (1/R) × √(L/C) Resistance 1 Ω, Inductance 100 nH, Capacitance 1 pF → Q = 316.2
- Factor de Potencia PF = P / S = cos(φ) Real Power 10 mW, Apparent Power 22 mW → Power Factor = 0.4545
- Potencia aparente S = √(P² + Q²) Real Power 22 mW, Reactive Power 47 mW → Apparent Power = 51.89 mW
- Potencia Reactiva Q = S × sin(φ) Apparent Power 22 mW, Phase Angle 1.5 ° → Reactive Power = 0.5759 mW
- Ancho de Banda del Circuito RLC BW = f0 / Q Resonant Frequency 100 Hz, Quality Factor 0.025 → Bandwidth = 4 kHz
- Conversión RMS / pico de CA V_rms = V_peak / √2 Peak Voltage 0.726 V → RMS Voltage = 0.5134 V
- Relación de espiras del transformador N = V1 / V2 Primary Voltage 0.33 V, Secondary Voltage 0.726 V → Turns Ratio = 0.4545
- Tensión rectificada promedio V_avg = 0.637 × Vpeak Peak Voltage 0.726 V → Average Voltage = 0.4625 V
- Tensión de línea vs. fase trifásica V_line = √3 × V_phase Phase Voltage 0.726 V → Line-to-Line Voltage = 1.257 V
- Condensador de corrección del factor de potencia C = Qc / (ω × V²) Reactive Power 0.025, Line Frequency 5 Hz, Line Voltage RMS 0.33 V → Capacitance = 7.307 mF
- Eficiencia del transformador η = Pout / (Pout + Piron + Pcopper) Output Power 10 mW, Core (Iron) Loss 22 mW, Copper Loss 47 mW → η = 0.1266
- Corriente de Irrupción I_inrush = Vpeak / Zsource Peak Voltage 0.33 V, Source Impedance 1 Ω → Inrush Current = 0.33 A
- Magnitud de Impedancia Compleja (RLC) |Z| = √(R² + (ωL − 1/(ωC))²) Resistance 2.2 Ω, Frequency 5 Hz, Inductance 100 µH, Capacitance 100 nF → Impedance Magnitude = 0.3183 MΩ
- Ángulo de fase de CA φ = arctan((XL − XC) / R) Inductive Reactance 1 Ω, Capacitive Reactance 2.2 Ω, Resistance 4.7 Ω → φ = -14.32
- Triángulo de Potencias (S, P, Q) S² = P² + Q² Real Power (W) 10 mW, Reactive Power (VAR) 0.055 → Apparent Power (VA) = 0.0559
- Magnitud del Fasor (Rect → Polar) |Z| = √(R² + X²) Real Part 2.2 Ω, Imaginary Part 4.7 Ω → Magnitude = 5.189 Ω
- Ángulo del Fasor (Rect → Polar) θ = atan(X / R) Real Part 1 Ω, Imaginary Part 2.2 Ω → Phase Angle = 65.56 °
- Parte Real del Fasor (Polar → Rect) R = |Z| · cos(θ) Magnitude 2.2 Ω, Phase Angle 1.5 ° → Real Part = 2.199 Ω
- Parte Imaginaria del Fasor (Polar → Rect) X = |Z| · sin(θ) Magnitude 2.2 Ω, Phase Angle 1.5 ° → Imaginary Part = 57.59 mΩ
- Frecuencia Resonante Paralela (Tanque) f = (1/2π)·√(1/LC − R²/L²) Inductance 100 µH, Capacitance 100 pF, Coil Resistance 1 Ω → Resonant Frequency = 1.592 MHz
- Factor de Forma de la Onda FF = Vrms / Vavg RMS Value 0.33 V, Average Value 0.726 V → Form Factor = 0.4545
- Tensión de Pico a Pico Vpp = 2 · Vpeak Peak (Amplitude) 0.726 V → Peak-to-Peak = 1.452 V
- Tensión Instantánea de CA v = Vmax · sin(θ) Peak Voltage 0.726 V, Phase Angle 1.5 ° → Instantaneous Voltage = 19 mV
- Frecuencia Angular ω = 2π · f Frequency 5 Hz → Angular Frequency = 31.42 rad/s
Resultado resuelto para cada fórmula de Circuitos de CA
| Fórmula | Expresión | Resultado resuelto |
|---|---|---|
| Frecuencia de Resonancia | f = 1 / (2π√(LC)) | Inductance 100 nH, Capacitance 1 pF → Frequency = 0.5033 GHz |
| Impedancia (RLC serie) | Z = √(R² + (XL − XC)²) | Resistance 1 Ω, Inductive Reactance 2.2 Ω, Capacitive Reactance 4.7 Ω → Z = 2.693 Ω |
| Factor de Calidad (Ancho de Banda) | Q = f₀ / BW | Resonant Frequency 100 Hz, Bandwidth 5 Hz → Q Factor = 20 |
| Factor de Calidad (RLC) | Q = (1/R) × √(L/C) | Resistance 1 Ω, Inductance 100 nH, Capacitance 1 pF → Q = 316.2 |
| Factor de Potencia | PF = P / S = cos(φ) | Real Power 10 mW, Apparent Power 22 mW → Power Factor = 0.4545 |
| Potencia aparente | S = √(P² + Q²) | Real Power 22 mW, Reactive Power 47 mW → Apparent Power = 51.89 mW |
| Potencia Reactiva | Q = S × sin(φ) | Apparent Power 22 mW, Phase Angle 1.5 ° → Reactive Power = 0.5759 mW |
| Ancho de Banda del Circuito RLC | BW = f0 / Q | Resonant Frequency 100 Hz, Quality Factor 0.025 → Bandwidth = 4 kHz |
| Conversión RMS / pico de CA | V_rms = V_peak / √2 | Peak Voltage 0.726 V → RMS Voltage = 0.5134 V |
| Relación de espiras del transformador | N = V1 / V2 | Primary Voltage 0.33 V, Secondary Voltage 0.726 V → Turns Ratio = 0.4545 |
| Tensión rectificada promedio | V_avg = 0.637 × Vpeak | Peak Voltage 0.726 V → Average Voltage = 0.4625 V |
| Tensión de línea vs. fase trifásica | V_line = √3 × V_phase | Phase Voltage 0.726 V → Line-to-Line Voltage = 1.257 V |
| Condensador de corrección del factor de potencia | C = Qc / (ω × V²) | Reactive Power 0.025, Line Frequency 5 Hz, Line Voltage RMS 0.33 V → Capacitance = 7.307 mF |
| Eficiencia del transformador | η = Pout / (Pout + Piron + Pcopper) | Output Power 10 mW, Core (Iron) Loss 22 mW, Copper Loss 47 mW → η = 0.1266 |
| Corriente de Irrupción | I_inrush = Vpeak / Zsource | Peak Voltage 0.33 V, Source Impedance 1 Ω → Inrush Current = 0.33 A |
| Magnitud de Impedancia Compleja (RLC) | |Z| = √(R² + (ωL − 1/(ωC))²) | Resistance 2.2 Ω, Frequency 5 Hz, Inductance 100 µH, Capacitance 100 nF → Impedance Magnitude = 0.3183 MΩ |
| Ángulo de fase de CA | φ = arctan((XL − XC) / R) | Inductive Reactance 1 Ω, Capacitive Reactance 2.2 Ω, Resistance 4.7 Ω → φ = -14.32 |
| Triángulo de Potencias (S, P, Q) | S² = P² + Q² | Real Power (W) 10 mW, Reactive Power (VAR) 0.055 → Apparent Power (VA) = 0.0559 |
| Magnitud del Fasor (Rect → Polar) | |Z| = √(R² + X²) | Real Part 2.2 Ω, Imaginary Part 4.7 Ω → Magnitude = 5.189 Ω |
| Ángulo del Fasor (Rect → Polar) | θ = atan(X / R) | Real Part 1 Ω, Imaginary Part 2.2 Ω → Phase Angle = 65.56 ° |
| Parte Real del Fasor (Polar → Rect) | R = |Z| · cos(θ) | Magnitude 2.2 Ω, Phase Angle 1.5 ° → Real Part = 2.199 Ω |
| Parte Imaginaria del Fasor (Polar → Rect) | X = |Z| · sin(θ) | Magnitude 2.2 Ω, Phase Angle 1.5 ° → Imaginary Part = 57.59 mΩ |
| Frecuencia Resonante Paralela (Tanque) | f = (1/2π)·√(1/LC − R²/L²) | Inductance 100 µH, Capacitance 100 pF, Coil Resistance 1 Ω → Resonant Frequency = 1.592 MHz |
| Factor de Forma de la Onda | FF = Vrms / Vavg | RMS Value 0.33 V, Average Value 0.726 V → Form Factor = 0.4545 |
| Tensión de Pico a Pico | Vpp = 2 · Vpeak | Peak (Amplitude) 0.726 V → Peak-to-Peak = 1.452 V |
| Tensión Instantánea de CA | v = Vmax · sin(θ) | Peak Voltage 0.726 V, Phase Angle 1.5 ° → Instantaneous Voltage = 19 mV |
| Frecuencia Angular | ω = 2π · f | Frequency 5 Hz → Angular Frequency = 31.42 rad/s |
Variables usadas en las fórmulas de Circuitos de CA
- f — Frecuencia de resonancia en hercios (Hz)
- L — Inductancia en henrios (H)
- C — Capacitancia en faradios (F)
- Z — Magnitud de la impedancia en ohmios (Ω)
- R — Resistencia en ohmios (Ω)
- XL — Reactancia inductiva en ohmios (Ω)
- XC — Reactancia capacitiva en ohmios (Ω)
- Q — Factor de calidad (adimensional)
- f₀ — Frecuencia de resonancia (central) en hercios (Hz)
- BW — Ancho de banda en los puntos de -3dB en hercios (Hz)
- PF — Factor de potencia (0 a 1, adimensional)
- P — Potencia real (verdadera) en vatios (W)
- S — Potencia aparente en voltio-amperios (VA)
- φ — Ángulo de fase entre tensión y corriente (grados)
- f0 — Frecuencia de resonancia (central) (Hz)
- V_rms — Tensión cuadrática media (V)
- V_peak — Tensión de pico (máxima) (V)
- N — Relación de espiras (primario a secundario, adimensional)
- V1 — Tensión primaria (de entrada) (V)
- V2 — Tensión secundaria (de salida) (V)
- V_avg — Tensión rectificada promedio (V)
- V_line — Tensión de línea a línea (fase a fase) (V)
- V_phase — Tensión de fase a neutro (V)
- Qc — Potencia reactiva a compensar (VAR)
- V — Tensión de línea RMS (V)
- Pout — Potencia de salida (de carga) (W)
- P_iron — Pérdida en el núcleo por histéresis y corrientes de Foucault (W)
- P_copper — Pérdida I²R en el devanado (W)
- I_inrush — Corriente de irrupción de pico (A)
- Z_source — Impedancia total incluyendo cableado, NTC y fuente (Ω)
- |Z| — Magnitud de la impedancia (Ω)
- X_L — Reactancia inductiva, ωL (Ω)
- X_C — Reactancia capacitiva, 1/(ωC) (Ω)
- X — Reactancia / parte imaginaria (Ω)
- θ — Ángulo de fase (grados)
- FF — Factor de forma (adimensional)
- Vrms — Valor RMS de la forma de onda (V)
- Vavg — Valor medio (media rectificada) (V)
- Vpp — Tensión de pico a pico (V)
- Vpeak — Amplitud de pico desde cero (V)
- v — Tensión instantánea (V)
- Vmax — Amplitud de pico (V)
- ω — Frecuencia angular (rad/s)
Preguntas frecuentes sobre Circuitos de CA
- Formula of bandwidth in rlc circuit — Ancho de Banda del Circuito RLC
- Circuit bandwidth of rlc circuit — Ancho de Banda del Circuito RLC
- Conversion from rms power to peak power in ac — Conversión RMS / pico de CA
- Mv transformer efficiency 10mva 99.x? what is typical for x? .2 .3 ? — Eficiencia del transformador
- What do i need to calculate inrush — Corriente de Irrupción
- Ac capacitive phase angle formula — Ángulo de fase de CA
- Power triangle s p+q — Triángulo de Potencias (S, P, Q)
- Power triangle formula calculator — Triángulo de Potencias (S, P, Q)
- Ideal resonant tank — Frecuencia Resonante Paralela (Tanque)
- Parallel resonance calculator — Frecuencia Resonante Paralela (Tanque)
- If the rms voltage is e= 8sinwt + 6 sin 2wtwaht is the instantaneous voltage — Tensión Instantánea de CA
- Instantaneous value of phase a voltage — Tensión Instantánea de CA
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