Constante de tiempo RL

¿Qué calcula esta herramienta?

La constante de tiempo RL describe cuánto tarda en establecerse o decaer la corriente de un inductor en un circuito de primer orden.

Ejemplo resuelto

Con L = 100 mH y R = 10 Ω, τ = 10 ms.

Recomendaciones prácticas

• Incluye la resistencia del devanado si es relevante.
• A 1τ la corriente alcanza aproximadamente 63.2% del valor final en un escalón.
• La saturación magnética puede invalidar el modelo lineal.

Cuándo resulta útil

Estimación de la evolución de corriente en bobinas y cargas inductivas.

Error común que conviene evitar

La resistencia total del lazo incluye bobinado, fuente, cables y cualquier resistencia serie adicional.

Fórmulas completas del circuito RL

Un inductor se opone a los cambios bruscos de corriente. Al aplicar un escalón de tensión V, la corriente no salta de inmediato a V / R, sino que crece de forma exponencial con una escala de tiempo τ = L / R:

• Constante de tiempo: τ = L / R (segundos, con L en henrios y R en ohmios)
• Corriente final: I_f = V / R
• Subida de corriente: i(t) = I_f · (1 − e^−t/τ)
• Caída de corriente (al desconectar con un camino de descarga): i(t) = I₀ · e^−t/τ
• Tensión en el inductor durante la subida: v_L(t) = V · e^−t/τ
• Energía almacenada: E = ½ · L · I²
• Tensión inducida: v = L · di/dt

R es la resistencia total del lazo: la del devanado más la del resto del circuito.

Tabla de subida de corriente

Tabla de valores típicos de L y R

A diferencia del RC, en el RL una resistencia mayor hace el circuito más rápido.

Ejemplo resuelto

Una bobina de 100 mH con una resistencia total de 10 Ω se conecta a 12 V.

1. τ = 0.1 / 10 = 0.01 s = 10 ms.
2. Corriente final: I_f = 12 / 10 = 1.2 A.
3. A los 5 ms (0.5 τ): i = 1.2 × (1 − e^−0.5) ≈ 0.472 A.
4. A los 10 ms (1 τ): i ≈ 0.759 A. A los 50 ms (5 τ): i ≈ 1.192 A.
5. Energía almacenada en régimen: E = ½ × 0.1 × 1.2² = 0.072 J.

Si el circuito se abre de golpe, esa energía busca salida: la corriente intenta seguir circulando y la tensión v = L · di/dt puede alcanzar cientos de voltios. Por eso las bobinas de relés y solenoides llevan un diodo de rueda libre.

Errores comunes

• Usar solo la resistencia externa: la resistencia del devanado suele ser una parte importante de R.
• Invertir la fórmula: τ = L / R, no L · R (eso sería para el RC: τ = R · C).
• Unidades: la calculadora pide mH; a mano, 100 mH = 0.1 H.
• Ignorar la saturación: con núcleo ferromagnético, si la corriente supera el límite, L cae y la corriente sube más rápido de lo previsto.
• Abrir un circuito inductivo sin protección: la sobretensión daña transistores y contactos.