Un circuito LC —una bobina (inductor) y un capacitor conectados entre sí— es uno de los bloques de construcción más fundamentales en electrónica, y forma el "tanque" resonante en el corazón de los sintonizadores de radio, osciladores y filtros. Esta calculadora encuentra la frecuencia de resonancia de un circuito LC, o despeja la inductancia o capacitancia necesaria para alcanzar una frecuencia objetivo, usando la fórmula estándar f = 1/(2π√(LC)).
Cómo funciona la frecuencia de resonancia
En un circuito LC, el inductor se opone a los cambios de corriente mientras que el capacitor se opone a los cambios de voltaje. Al energizarse, el circuito oscila: la energía se transfiere de un lado a otro entre el campo magnético del inductor y el campo eléctrico del capacitor. En la frecuencia de resonancia f = 1/(2π√(LC)), la reactancia inductiva (XL = 2πfL) es exactamente igual a la reactancia capacitiva (XC = 1/(2πfC)), por lo que ambas se cancelan y el circuito oscila con mayor libertad en esa única frecuencia.
Por eso a los circuitos LC se les llama circuitos "tanque" —igual que un tanque de agua que se mece de un lado a otro, la energía se mece entre los dos componentes. Los circuitos tanque reales también tienen algo de resistencia, que amortigua la oscilación con el tiempo (consulta un análisis RC o RLC para ese comportamiento) —esta calculadora modela la resonancia LC ideal, sin pérdidas, usada para la selección inicial de componentes.
Entradas y qué significan
La inductancia (L) se ingresa en henrios, milihenrios o microhenrios —la mayoría de las bobinas prácticas caen en el rango de µH a mH. La capacitancia (C) se ingresa en faradios, microfaradios, nanofaradios o picofaradios —los capacitores de sintonización y RF suelen ser de nF o pF. Tanto L como C afectan la frecuencia mediante una relación de raíz cuadrada, así que duplicar cualquiera de las dos reduce la frecuencia de resonancia por un factor de √2, no a la mitad.
En las pestañas Despejar L y Despejar C, ingresa la frecuencia que buscas (Hz, kHz o MHz) junto con el valor de componente que ya está fijo en tu diseño, y la calculadora devuelve el valor de componente necesario para completar el circuito.
Límites y casos extremos
Esta calculadora asume un circuito LC ideal sin resistencia. Los circuitos reales incluyen resistencia parásita en los devanados de la bobina y pérdidas dieléctricas en el capacitor, que introducen amortiguamiento y un ancho de banda finito (factor de calidad, o Q) alrededor del pico de resonancia —no modelado aquí. También asume un comportamiento de elementos concentrados; a frecuencias muy altas, la capacitancia e inductancia parásitas en el trazado físico pueden desplazar la resonancia efectiva del valor calculado. Para circuitos con resistencia en serie significativa, usa un análisis RLC o de constante de tiempo RC junto con esta herramienta.