La impedancia (Z) es la oposición total que presenta un circuito al paso de la corriente alterna. Combina la resistencia (R) con la reactancia de las bobinas y los condensadores, y se mide en ohmios (Ω). Se calcula con Z = √(R² + (XL − XC)²).
Cómo calcular la impedancia
Los tres elementos
| Elemento | Símbolo | Fórmula |
|---|---|---|
| Resistencia | R | Valor del componente (Ω) |
| Reactancia inductiva | XL | XL = 2π · f · L |
| Reactancia capacitiva | XC | XC = 1 / (2π · f · C) |
Donde f es la frecuencia en hercios (50 Hz en España), L la inductancia en henrios y C la capacitancia en faradios (ver qué es la capacitancia).
Paso a paso
- Calcula XL con la frecuencia y la inductancia de la bobina.
- Calcula XC con la frecuencia y la capacitancia del condensador.
- Halla la reactancia total: X = XL − XC.
- Calcula la impedancia: Z = √(R² + X²).
- Calcula el desfase: φ = arctan(X / R). Si X es positiva, el circuito es inductivo (la corriente va retrasada respecto a la tensión); si es negativa, es capacitivo (adelantada).
Ejemplo resuelto
Un circuito en serie con R = 10 Ω, una bobina de L = 50 mH y un condensador de C = 100 µF, alimentado a 230 V y 50 Hz:
- XL = 2π · 50 · 0,05 = 15,7 Ω
- XC = 1 / (2π · 50 · 0,0001) = 31,8 Ω
- X = 15,7 − 31,8 = −16,1 Ω
- Z = √(10² + 16,1²) = √359,9 ≈ 19,0 Ω
- φ = arctan(−16,1 / 10) ≈ −58° (circuito capacitivo)
- Corriente: I = V / Z = 230 / 19,0 ≈ 12,1 A
Casos particulares
- Solo resistencia: Z = R. Es el caso de estufas y bombillas incandescentes.
- Resistencia y bobina (motor, transformador): Z = √(R² + XL²).
- Resonancia: cuando XL = XC, la reactancia total es cero y Z = R: la impedancia es mínima y la corriente máxima.
Para qué sirve calcular la impedancia
- Calcular la corriente que circula por un circuito de alterna: I = V / Z.
- Altavoces y audio: los altavoces se designan por su impedancia (4 Ω, 8 Ω) y el amplificador debe ser compatible.
- Protecciones eléctricas: la impedancia del bucle de fallo determina cuánta corriente circula en un cortocircuito y, por tanto, si el magnetotérmico saltará a tiempo. Si en un punto el bucle tiene 0,5 Ω, a 230 V circularían unos 460 A.
- Filtros y corrección del factor de potencia. Ver qué es el factor de potencia.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula de la impedancia?
Z = √(R² + (XL − XC)²) en un circuito RLC en serie, con R la resistencia y XL y XC las reactancias inductiva y capacitiva.
¿Cuál es la diferencia entre resistencia e impedancia?
La resistencia se opone igual a la corriente continua que a la alterna. La impedancia incluye además el efecto de bobinas y condensadores, que depende de la frecuencia.
¿En qué unidad se mide la impedancia?
En ohmios (Ω), igual que la resistencia.
