Calculadora Gratuita de Frecuencia de Resonancia LC (Circuito Bobina-Condensador)
Calculadora gratuita de la frecuencia de resonancia de un circuito LC formado por una bobina (L) y un condensador (C). Resuelve la frecuencia, la inductancia o la capacitancia a partir de los otros dos valores, junto con la impedancia característica.
Qué es un circuito resonante LC
Un circuito formado por una bobina (L) y un condensador (C) permite que la corriente fluya con mucha más facilidad a una frecuencia concreta, o bien, según cómo esté conectado, la bloquea con más fuerza precisamente en esa misma frecuencia. Esa frecuencia se llama frecuencia de resonancia y se calcula con la fórmula de Thomson, f = 1 / (2π√(LC)). Con esta calculadora basta introducir dos de los tres valores (frecuencia, inductancia y capacitancia) para obtener el tercero, y además se muestra la impedancia característica del par LC.
Los resultados que ofrece esta herramienta son valores teóricos que asumen componentes ideales. En la práctica, las bobinas y los condensadores presentan elementos parásitos —resistencia del bobinado en la bobina, resistencia serie equivalente (ESR) en el condensador—, por lo que la frecuencia de resonancia medida suele diferir ligeramente del valor calculado. Como puedes elegir unidades como H, mH, µH y nH para la inductancia, o pF, nF, µF y mF para la capacitancia, puedes introducir directamente las cifras impresas en tus componentes sin tener que convertirlas a mano.
Cómo calcular la frecuencia de resonancia LC
- Elige el valor que quieres calcular Indica si quieres obtener la frecuencia de resonancia, la inductancia o la capacitancia. El campo de ese valor se oculta automáticamente al seleccionarlo.
- Introduce los dos valores conocidos Escribe las cifras tal como aparecen impresas en los componentes; el menú de unidades te permite mantenerte en µH o pF sin convertir nada a mano.
- Consulta el resultado y la impedancia característica Junto con el valor calculado, la calculadora también muestra la impedancia característica Z₀, una referencia útil a la hora de pensar en la adaptación de impedancias.
Consejos para aprovecharla mejor
- Cambia "Valor a calcular" para obtener la frecuencia de resonancia, la inductancia o la capacitancia a partir de los otros dos valores; muy útil para circuitos de sintonía de radio o diseño de filtros.
- Los circuitos reales tienen elementos parásitos, como la resistencia del bobinado de la bobina o la resistencia serie equivalente (ESR) del condensador, por lo que la frecuencia de resonancia real puede diferir ligeramente del resultado de la fórmula ideal.
- La impedancia característica (Z₀) es una referencia útil al diseñar filtros de RF o redes de adaptación de antenas, para comprobar cuánto se ajusta a la impedancia de carga.
- Elige unidades entre H/mH/µH/nH, F/mF/µF/nF/pF y Hz/kHz/MHz/GHz para introducir los valores tal como aparecen impresos en el componente (por ejemplo, 100µH, 220pF).
Aplicaciones del cálculo de resonancia LC
Diseñar el circuito de sintonía de un receptor
Parte de la frecuencia de emisión objetivo para deducir los valores de bobina y condensador necesarios, o para decidir el rango de sintonía que debe cubrir un condensador variable.
Determinar los valores de un filtro
A partir del límite entre la banda que quieres dejar pasar y la que quieres rechazar, obtén los valores de L y C necesarios; es un buen punto de partida para el diseño de circuitos antirruido.
Comprobar si los componentes que tienes sirven
Introduce los valores de las bobinas y condensadores que ya tienes en el cajón para ver a qué frecuencia entran en resonancia, antes de decidir si necesitas comprar algo nuevo.
Comparar la teoría con un resultado medido
Calcula primero el valor teórico y compáralo después con lo que mides en el banco de pruebas para estimar cuánto influyen los elementos parásitos en el circuito.
Términos del circuito resonante LC
- Inductancia
- Magnitud que indica con qué fuerza una bobina se opone a un cambio de corriente. Se mide en henrios (H); en la práctica se usan a menudo µH o mH.
- Capacitancia
- Magnitud que indica cuánta carga eléctrica puede almacenar un condensador. Se mide en faradios (F), aunque los componentes reales suelen especificarse en pF o µF.
- Frecuencia de resonancia
- La frecuencia en la que las reactancias de la bobina y del condensador se cancelan entre sí. En ese punto, la respuesta del circuito alcanza su máximo o su mínimo.
- Impedancia característica
- Valor que se obtiene con la raíz cuadrada del cociente entre L y C. Sirve como referencia al adaptar el circuito a otro circuito o carga.
- Fórmula de Thomson
- La ecuación usada para hallar la frecuencia de resonancia, expresada como f = 1 / (2π√(LC)). La frecuencia depende únicamente del producto de L y C.
- ESR (resistencia serie equivalente)
- Pequeño componente resistivo presente en un condensador real. Atenúa la nitidez de la resonancia y es una de las razones por las que el resultado medido se aparta del teórico.
- Factor de calidad (Q)
- Número que describe cuán nítida y con qué pocas pérdidas resuena un circuito. Un Q más alto significa un pico de resonancia más estrecho y menor energía perdida por ciclo.
- Reactancia
- Oposición a la corriente que ofrece una bobina o un condensador y que depende de la frecuencia. En resonancia, la reactancia inductiva y la capacitiva tienen la misma magnitud y se cancelan.
Preguntas Frecuentes
A propósito — Los Circuitos Resonantes LC y la Historia de la Radio
El principio del circuito resonante LC se estableció a finales del siglo XIX y sustentó el desarrollo práctico de la radiodifusión a principios del siglo XX. Los primeros receptores de radio necesitaban extraer únicamente la frecuencia de la emisora deseada de entre las débiles ondas de radio captadas por la antena, algo que lograban variando la capacitancia de un condensador para que la frecuencia de resonancia coincidiera con la de la emisora objetivo, una operación conocida como "sintonización".
William Thomson (más tarde Lord Kelvin), cuyo nombre da título a la fórmula, publicó en 1853 una teoría sobre los circuitos de oscilación eléctrica que describía matemáticamente cómo un circuito LC resuena a una frecuencia determinada. Esta fórmula se sigue utilizando hoy en día no solo en sintonizadores de radio y televisión, sino también en circuitos de transmisión y recepción inalámbrica, filtros de eliminación de ruido y detectores de metales, entre otros muchos campos.
Actualmente predominan los métodos de sintonización basados en procesamiento digital de señales y PLL (bucles de enganche de fase), pero el circuito resonante LC como bloque analógico sigue siendo uno de los primeros temas que se enseñan en los planes de estudio de ingeniería eléctrica, y continúa siendo la base del diseño de circuitos de alta frecuencia.