Calculadora de frecuencia de resonancia

La resonancia eléctrica ocurre cuando las reactancias inductiva y capacitiva de un circuito tienen igual magnitud. A esa frecuencia, la energía se intercambia repetidamente entre el campo magnético del inductor y el campo eléctrico del condensador. Una red LC ideal puede mantener este intercambio indefinidamente, mientras que todo circuito real pierde energía por resistencia, pérdidas dieléctricas, radiación y pérdidas del núcleo magnético. La calculadora proporciona la frecuencia LC ideal y, si se introduce resistencia en serie, medidas útiles de amortiguamiento y selectividad del circuito RLC en serie. La ecuación de resonancia habitual es uno dividido entre el producto de dos pi y la raíz cuadrada del producto de inductancia y capacitancia. La inductancia debe introducirse en henrios y la capacitancia en faradios; la frecuencia se obtiene en hercios. Aumentar cualquiera de los componentes reduce la resonancia según una relación inversa de raíz cuadrada. Por ejemplo, multiplicar la capacitancia por cuatro reduce la frecuencia a la mitad. Esta relación permite ajustar osciladores y filtros cambiando cualquiera de los componentes, teniendo en cuenta los valores normalizados disponibles y sus tolerancias. Para un circuito RLC en serie, el factor de calidad es la raíz cuadrada de la inductancia dividida entre la capacitancia, dividida a su vez entre la resistencia en serie. Un factor alto indica poco amortiguamiento, una respuesta pronunciada y un ancho de banda estrecho. El ancho de banda aproximado de media potencia es la frecuencia de resonancia dividida entre el factor de calidad. El campo de resistencia debe incluir la del devanado, la de la fuente, la resistencia añadida y otras pérdidas efectivas en serie. Si se deja vacío, se obtiene la frecuencia ideal, pero no el factor de calidad ni el ancho de banda. Los circuitos resonantes se usan en sintonizadores de radio, redes de adaptación de impedancias, osciladores, sistemas de inducción, sensores, enlaces de energía inalámbrica y filtros divisores de audio. En RF se suele trabajar con microhenrios, nanohenrios, picofaradios y nanofaradios, por lo que hay que convertirlos a unidades SI sin prefijo antes de introducirlos. Un microhenrio equivale a 0.000001 henrios y un nanofaradio a 0.000000001 faradios. Un pequeño error de conversión puede alterar el resultado en varios órdenes de magnitud. Las ecuaciones suponen componentes lineales de parámetros concentrados y un modelo sencillo de pérdidas en serie. A altas frecuencias pueden dominar la inductancia de las conexiones, la resistencia serie equivalente del condensador, la capacitancia propia, el diseño de la placa y los efectos de línea de transmisión. Las tolerancias y los coeficientes de temperatura hacen que un circuito fabricado tenga un intervalo de frecuencias de resonancia, no un único valor exacto. Usa el resultado como punto de partida, verifica las frecuencias de autorresonancia, modela los parásitos y mide la red terminada cuando la precisión o la seguridad sean importantes.