Impedancia de una Bobina – Reactancia Inductiva
La impedancia de una bobina o inductor (reactancia inductiva) es la medida de la oposición a un cambio de corriente en este componente.
Los inductores son componentes que dejan pasar la corriente continua y las señales de frecuencias bajas, pero bloquean las señales de frecuencias altas. Se puede resumir, de manera muy general, que la inductancia deja pasar frecuencias bajas y bloquea las frecuencias altas.
La fórmula de la impedancia de una bobina (reactancia inductiva) es: Z = jLw
Dónde:
- Z: es la impedancia en ohmios
- j: es el operador para los números imaginarios. (unidad imaginaria)
- L: es el valor del inductor en Henrios (H)
- w: es igual a 2.π .f , donde la letra f representa la frecuencia de la señal aplicada al inductor. (f está en Hertz).
La impedancia
Normalmente, las bobinas se usan en circuitos de corriente con una frecuencia diferente de cero (0 Hz).
Se puede ver de la fórmula de la impedancia en una bobina que es proporcional a la frecuencia. Esto significa que si la frecuencia es cero (0 Hz) la impedancia es cero.
Ahora, si la impedancia es cero, el voltaje en los terminales de la inductancia también es cero. (V= 0 voltios), entonces hay un corto circuito y la corriente fluye libremente al máximo valor posible.
La impedancia tiene una fórmula general que dice: Z = V/I (voltaje eficaz /corriente eficaz). Valor eficaz = valor RMS. Esta fórmula es una fórmula similar a la ley de ohm, que se aplica a las resistencias, pero para señales de corriente alterna.
El operador j
El motivo por el cual este operador aparece en electrónica es que en las bobinas o inductores existe un desfase entre el voltaje y la corriente. Este desfase es de 90° o π/2 y es el voltaje el que está adelantado a la corriente en 90°. (90 grados). La frecuencia del voltaje y de la corriente en la bobina es la misma.
Desfase entre voltaje y corriente en un inductor o bobina
El operador “j” no se usa con la resistencia por qué en ella no existe desfase entre el voltaje y la corriente. En otras palabras, el voltaje y la corriente en una resistencia están en fase.
w (también llamada frecuencia angular)
El valor w depende directamente de f (la frecuencia) y se mide en radianes / seg. (ver la fórmula)
Por ejemplo, para una frecuencia de 300 Hertz, w = 2.π.f = 2 x (3.1416) x 300 = 1884.96 rad/seg.
¿Cómo se obtiene la Impedancia de una bobina o inductor?
Para obtener la impedancia de un inductor usamos la fórmula Z = wL.
Ejemplo 1:
Obtener la impedancia que tiene una bobina de 25 mH a 300 Hz.
Z = 2 x π x 300 hz x 25 mH = 2 x (3.1416) x 300 x 0.025 = 47.124 ohmios
Ejemplo 2:
Obtener la impedancia que tiene una bobina de 25 mH a 50 Hz.
Z = 2 x π x 50 hz x 25 mH = 2 x (3.1416) x 50 x 0.025 = 7.854 ohmios
Se puede observar de los dos ejemplos anteriores, donde el valor del inductor es igual (25 mH), que la impedancia es mayor para frecuencias mayores. Se puede resumir que la bobina deja pasar frecuencias bajas (baja impedancia) y bloquea las frecuencias altas (alta impedancia).
Ejemplo 3:
Obtener la impedancia que tiene una bobina de 12 mH a 60 Hz.
Z = 2 x π x 60 hz x 12 mH = 2 x 3.1416 x 60 x 0.012 = 4.524 ohmios
Notas:
- Inductor = bobina
- Valor eficaz = valor RMS
- Xc = reactancia inductiva
Más tutoriales sobre bobinas / inductores
- Bobina – inductor
- Bobinas en serie y en paralelo
- La bobina y las corrientes – Factor de calidad
- Impedancia de una bobina – Reactancia inductiva
- Inductancia, Campo magnético, Fuerza contra electromotriz (FCEM)
- Cálculo de la inductancia de una bobina con núcleo de aire
- Circuito RL serie
- Respuesta al escalón unitario en un circuito RL
- Circuito RL paralelo en CA
- Bobina con núcleo metálico
Excelente. Eso no sabia.
Está MAL. Está mezclando Impedancia y Reactancia que son cosas diferentes.
En los ejemplos 1, 2 y 3 lo que está calculando son reactancias.
La impedancia es la sume geométrica de la resistencia y la reactancia.
Hola Adolfo
La impedancia y la reactancia no son lo mismo, tienes razón.
En este caso particular donde no hay un elemento resistivo, dan el mismo resultado.
Z = R + jX, donde R es el elemento resistivo y X es una reactancia, en este caso inductiva. Si el valor de la resistencia es cero R=0 (solo estamos analizando la bobina), entonces Z = jX. No hay ningún problema en usar ambas expresiones, las dos son ciertas.
La impedancia es una suma fasorial de la resistencia y la reactancia
Saludos
Buenas tardes, en el ejemplo 2, en la primera igualdad tienes mal puesta la frecuencia 300Hz cuando debería de ser 50Hz.
Un saludo.
Hola Ángel
¡Muchas gracias por el aviso!
Ya se hizo la corrección.
Un saludo cordial