Calculadora del factor Q de resonancia RLC
Esta calculadora del factor Q de resonancia RLC determina hasta qué punto la respuesta de un circuito resonante se concentra alrededor de su frecuencia natural.
Ejecutar — gratis
Introduzca la resistencia en ohmios, la inductancia en henrios y la capacitancia en faradios, y elija una topología serie o paralelo. El resultado incluye el factor de calidad adimensional, la frecuencia de resonancia, la frecuencia angular de resonancia y el ancho de banda aproximado a media potencia. Estos valores permiten comparar componentes, estimar la selectividad y saber si un diseño presenta una resonancia estrecha o amplia antes de montarlo o simularlo.
Qué revela el factor de calidad de un circuito RLC
El factor de calidad, representado habitualmente por Q, describe la relación entre la energía almacenada en un resonador y la energía que se disipa durante cada ciclo. En el análisis práctico de circuitos RLC, es una medida compacta de la selectividad: un Q mayor indica una respuesta más estrecha alrededor de la resonancia, mientras que un Q menor corresponde a una respuesta más amplia. La calculadora considera que la resistencia introducida es la resistencia efectiva de la topología ideal seleccionada. Esta precisión es importante porque una bobina real tiene resistencia de devanado, un condensador presenta resistencia serie equivalente y tanto la fuente como la carga pueden añadir amortiguamiento. Si esas pérdidas influyen de forma apreciable, combínelas en una resistencia equivalente adecuada antes del cálculo. Q no tiene unidad, por lo que se pueden comparar circuitos que trabajan a frecuencias muy distintas. El ancho de banda mostrado se obtiene mediante la relación habitual entre frecuencia de resonancia y Q. Resulta especialmente útil en diseños poco amortiguados con una resonancia clara, pero no sustituye una simulación completa cuando dominan los parásitos o las pérdidas dependientes de la frecuencia.
Cómo se aplican las fórmulas de serie y paralelo
En un circuito RLC serie ideal, la frecuencia angular de resonancia es el inverso de la raíz cuadrada del producto de la inductancia por la capacitancia. En esa frecuencia, las reactancias inductiva y capacitiva se cancelan y la resistencia controla el amortiguamiento. Por ello, el factor de calidad en serie es la frecuencia angular de resonancia multiplicada por la inductancia y dividida por la resistencia; de forma equivalente, es la raíz cuadrada de inductancia entre capacitancia, dividida por la resistencia. Para un circuito RLC paralelo ideal cuya resistencia está modelada en paralelo con las ramas reactivas, se emplea la resistencia dividida por el producto de la frecuencia angular y la inductancia; también equivale a la resistencia multiplicada por la raíz cuadrada de capacitancia entre inductancia. Observe que la resistencia actúa de manera opuesta en ambos modelos: aumentarla reduce Q en serie y lo eleva en paralelo. La calculadora devuelve además la frecuencia en hercios y la frecuencia angular en radianes por segundo. Los tres valores de componente deben ser finitos y mayores que cero, y la topología elegida debe coincidir con el modelo resistivo real.
Cómo usar el resultado al elegir y verificar componentes
Comience expresando todos los componentes en las unidades base que solicita el formulario: ohmios, henrios y faradios. Por ejemplo, convierta 10 milihenrios en 0.01 henrios y 1 microfaradio en 0.000001 faradios. Seleccione serie cuando la resistencia, la bobina y el condensador formen una única trayectoria de corriente y la resistencia represente pérdidas en serie. Seleccione paralelo cuando la resistencia esté conectada en paralelo con la red resonante y represente pérdidas paralelas. Tras calcular, compare la frecuencia de resonancia obtenida con la frecuencia central prevista y contraste el ancho de banda con el intervalo que la aplicación debe dejar pasar o rechazar. Si Q es excesivo, el circuito puede volverse muy sensible a las tolerancias, a la temperatura y a la carga, aunque su selectividad parezca atractiva. Si Q es demasiado bajo, quizá no atenúe suficientemente las frecuencias próximas no deseadas. Para obtener un diseño realizable, repita el cálculo en los extremos de tolerancia e incluya las resistencias de fuente, carga, devanado y serie equivalente. Por último, confirme el resultado mediante un barrido de frecuencia o una medición, pues este modelo ideal no contempla autorresonancia, capacitancia distribuida ni pérdidas del núcleo.
Qué puede hacer con ella
Estimar la selectividad de un filtro
Calcule Q y el ancho de banda aproximado a media potencia antes de elegir las tolerancias de una etapa sintonizada.
Comparar hipótesis de pérdidas
Pruebe distintas resistencias equivalentes para evaluar cómo las pérdidas de devanado, fuente, carga o fuga modifican la resonancia.
Comprobar un conjunto resonante
Verifique la frecuencia central y Q de los valores R, L y C propuestos antes de simularlos o medirlos.
Preguntas frecuentes
¿Cuánto cuesta el cálculo?
Cada solicitud a la API cuesta $0.002. El cálculo en el navegador está disponible sin procesamiento en el servidor.
¿Qué fórmula se usa para un circuito RLC serie?
La calculadora emplea Q = (1/R) × sqrt(L/C), con la resistencia en ohmios, la inductancia en henrios y la capacitancia en faradios.
¿Qué fórmula se usa para un circuito RLC paralelo?
Cuando la resistencia está modelada en paralelo con las ramas reactivas, se emplea Q = R × sqrt(C/L).
¿Tiene unidad el valor Q?
No. El factor de calidad es adimensional, aunque la frecuencia de resonancia y el ancho de banda se expresan en hercios.
¿Se debe incluir la resistencia del devanado?
Sí, cuando sea significativa. Use una resistencia equivalente que represente las pérdidas y la carga pertinentes para la topología seleccionada.
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
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-d '{"resistance_ohms":10,"inductance_henries":0.01,"capacitance_farads":0.000001}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/resonance-q-factor", {
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req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
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res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
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"inductance_henries": 0.01,
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}Ejemplo de respuesta
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"type": "elec.resonance_q_factor",
"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. |