Calculadora de Inductancia
Combina inductores en serie o paralelo, y calcula la energía almacenada, la reactancia inductiva y la constante de tiempo RL. Esquema SVG en vivo con formato inteligente de unidades.
- Ltotal = L1 + L2 + … + Ln
Cómo funciona
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Elige un modo
La pestana Serie/Paralelo combina hasta 10 inductores en una inductancia equivalente. La pestana Energia y Reactancia calcula la energia almacenada, la reactancia inductiva y la constante de tiempo RL para un solo inductor.
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Ingresa valores con unidades
Elige uH, mH o H para inductancia; mA o A para corriente; Hz, kHz o MHz para frecuencia. La calculadora convierte todo a SI internamente. Opcionalmente agrega una resistencia en serie para la constante de tiempo.
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Lee los resultados
El panel de resultados muestra la inductancia total (modo red) o la energia en julios, la reactancia en ohmios y la constante de tiempo en segundos (modo energia). El diagrama SVG se actualiza en tiempo real.
Inductancia, almacenamiento de energia y reactancia AC
Michael Faraday demostro la induccion electromagnetica en 1831, mostrando que un campo magnetico cambiante podia impulsar corriente a traves de un conductor. Joseph Henry observo el mismo efecto independientemente en Albany, Nueva York, aproximadamente al mismo tiempo; la unidad SI de inductancia, el henrio (H), honra su contribucion. La autoinductancia mide la oposicion de un conductor a los cambios en su propia corriente: cuando la corriente por una bobina cambia, el cambio resultante en el flujo magnetico induce una fuerza contraelectromotriz que resiste el cambio. La energia almacenada en un inductor es E = 1/2 L I al cuadrado, mantenida enteramente en el campo magnetico. Esta energia hace que los inductores sean esenciales en fuentes conmutadas, donde cada ciclo de conmutacion transfiere energia entre el campo del inductor y el capacitor de salida. En circuitos AC el inductor presenta una reactancia X_L = 2 pi f L que crece linealmente con la frecuencia. En DC (f = 0) un inductor ideal es un cortocircuito; a altas frecuencias se aproxima a un circuito abierto. Este comportamiento dependiente de la frecuencia es la base de filtros EMI, circuitos tanque LC y chokes. Los tipos comunes van desde bobinas de nucleo de aire para RF (nH a bajo uH) hasta nucleos de ferrita y polvo de hierro en reguladores conmutados (decenas a cientos de uH) y chokes de frecuencia de red en mH. Los inductores en serie se suman directamente (L_total = L1 + L2 + ... + Ln) y en paralelo siguen la regla del reciproco (1/L_total = 1/L1 + 1/L2 + ... + 1/Ln), ambos asumiendo acoplamiento mutuo nulo.
Errores comunes
Superar la corriente de saturación. Todo inductor de ferrita o polvo de hierro tiene I_sat en el datasheet; por encima, el núcleo satura, L cae en picado y una fuente conmutada se convierte en un cortocircuito. Escoge inductores con I_sat por encima del pico de conmutación, no solo de la corriente media DC.
Ignorar la DCR (resistencia del bobinado). Un inductor de potencia de 10 µH con 20 mΩ DCR y 5 A continuos disipa 500 mW en calor, directamente del rendimiento. Baja DCR requiere hilo más grueso y núcleo mayor, un trueque de tamaño por pérdidas.
Olvidar el acoplamiento mutuo en serie. Dos bobinas sobre el mismo núcleo tienen inductancia mutua M: L_total = L1 + L2 ± 2M. El signo depende del sentido del bobinado; si lo eliges mal, una 'suma' en serie se convierte en cancelación parcial. Con bobinas de aire separadas, la suma simple vale.
Olvidar la frecuencia de autorresonancia (SRF). Todo inductor tiene capacidad parásita; por encima de la SRF se comporta como capacidad, no como inductancia. Un chip de 10 µH con SRF de 50 MHz es inútil a 100 MHz. Consulta la SRF antes de usarlo en RF o filtros EMI.
Confundir energía con potencia media. E = ½ × L × I² da julios, no vatios. 10 A de pico por 100 µH almacenan 5 mJ; cuántas veces se transfiere esa energía depende de la frecuencia de conmutación. 100.000 veces por segundo = 500 W de transferencia.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la calculadora asume acoplamiento mutuo nulo?
Cuando dos o más inductores comparten flujo magnético, la inductancia efectiva cambia en ±2M, donde M es la inductancia mutua. El signo depende de si los devanados se ayudan o se oponen. Calcular M requiere conocer la geometría, el material del núcleo y la orientación relativa de cada inductor. Esta calculadora cubre el caso más frecuente: inductores en núcleos separados o con distancia suficiente para que M sea despreciable.
¿Cómo se comparan las reglas para inductores con las de resistores y capacitores?
Los inductores se combinan igual que los resistores. En serie los valores se suman directamente; en paralelo se suman los recíprocos. Los capacitores son lo contrario: en paralelo los valores se suman, en serie se suman los recíprocos. La razón es que la inductancia mide el enlace de flujo por amperio, y los enlaces de flujo se suman cuando los inductores comparten la misma corriente (serie), igual que las caídas de tensión en resistores en serie.
¿Qué es la reactancia inductiva y por qué importa?
La reactancia inductiva X_L = 2πfL es la oposición que un inductor presenta a la corriente alterna a frecuencia f. En DC (f = 0) la reactancia es cero, así que un inductor ideal pasa DC libremente. A medida que sube la frecuencia, X_L crece linealmente, bloqueando señales de alta frecuencia. Esto hace a los inductores esenciales en filtros EMI, chokes, redes de cruce y circuitos tanque LC.
¿Cómo se almacena la energía E = ½LI² y adónde va?
La energía reside en el campo magnético que rodea al inductor. Cuando se interrumpe la corriente, el campo colapsa y la energía almacenada debe ir a algún sitio. Sin un diodo flyback o snubber, esto produce un pico de tensión. En convertidores buck o flyback la energía se transfiere deliberadamente al capacitor o la carga en cada ciclo de conmutación.
¿Qué es la constante de tiempo RL y cómo se usa?
La constante de tiempo τ = L / R describe la rapidez con que sube o baja la corriente en un circuito RL serie. Tras un τ la corriente alcanza el 63,2 % de su valor final. Tras cinco τ queda dentro del 0,7 % del estado estacionario. Reducir R a la mitad duplica τ, por lo que circuitos de baja resistencia con inductores grandes pueden tener tiempos de establecimiento sorprendentemente largos.
¿Qué tipos de inductores se usan comúnmente?
Los inductores con núcleo de aire no saturan y se usan en circuitos RF por encima de unos MHz. Los de ferrita ofrecen más inductancia por volumen y son comunes en fuentes conmutadas, filtros EMI y reguladores. Los toroidales confinan el flujo y producen menos campo disperso. Los de polvo de hierro soportan altas corrientes DC. Los inductores SMD de chip sirven para diseños compactos en el rango de nH a bajo µH.
¿Cómo elegir entre microhenrios y milihenrios?
La frecuencia de aplicación lo decide. Circuitos RF (por encima de 1 MHz) usan nH a bajo µH. Convertidores conmutados a 100 kHz–2 MHz usan de decenas a cientos de µH. Circuitos de audio y frecuencia de red, incluidos chokes de modo común, requieren mH. La calculadora acepta cualquier combinación de µH, mH y H y convierte internamente a henrios.
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