¿Qué calcula esta herramienta?
La reactancia capacitiva indica cuánto se opone un condensador a una señal alterna. Disminuye cuando aumenta la frecuencia o la capacitancia.
Xc = 1 / (2πfC)
Introduce los valores en las unidades indicadas. Total Engineering realiza automáticamente las conversiones necesarias para mostrar el resultado en unidades prácticas.
Ejemplo resuelto
Con f = 1 kHz y C = 1 µF, Xc ≈ 159.15 Ω.
Recomendaciones prácticas
- Usa la frecuencia real de la señal, no la frecuencia de muestreo.
- Convierte microfaradios a faradios antes de aplicar la fórmula manualmente.
- En circuitos reales, considera ESR y tolerancia del condensador.
Cuándo resulta útil
Evaluación de capacitores en filtros, acoplamiento, desacoplo y redes de corriente alterna.
Error común que conviene evitar
Usar µF como si fueran F produce un error de un millón. Convierte unidades antes de hacer cálculos manuales.
Fórmulas completas de la reactancia capacitiva
Un capacitor almacena carga y su corriente es proporcional a la rapidez con la que cambia la tensión: i = C · dv/dt. Con señales senoidales, eso se traduce en una oposición que disminuye al aumentar la frecuencia:
- Reactancia capacitiva: XC = 1 / (2π · f · C) = 1 / (ω · C)
- Capacitancia para una reactancia dada: C = 1 / (2π · f · XC)
- Frecuencia para una reactancia dada: f = 1 / (2π · C · XC)
- Corriente: I = V / XC = 2π · f · C · V
- Desfase: en un capacitor ideal la corriente se adelanta 90° a la tensión
- Capacitor real: |Z| = √(ESR² + XC²), donde ESR es la resistencia serie equivalente
Tabla de valores típicos
| Capacitancia | Frecuencia | XC | Contexto típico |
|---|---|---|---|
| 1 µF | 60 Hz | ≈ 2653 Ω | Capacitor en la red eléctrica |
| 10 µF | 60 Hz | ≈ 265.3 Ω | Capacitor de arranque o de marcha pequeño |
| 100 nF | 1 kHz | ≈ 1592 Ω | Filtros de audio |
| 1 µF | 1 kHz | ≈ 159.2 Ω | Ejemplo de la calculadora |
| 100 nF | 100 kHz | ≈ 15.9 Ω | Desacoplo de alimentación |
| 10 nF | 1 MHz | ≈ 15.9 Ω | Circuitos de RF y conmutación |
El mismo capacitor de 1 µF presenta casi 17 veces más reactancia a 60 Hz que a 1 kHz. A frecuencia cero (DC) la reactancia es infinita: el capacitor bloquea la continua.
Ejemplos resueltos
Capacitor de acoplamiento. Quieres pasar audio desde 20 Hz a una entrada de 10 kΩ. Para que la frecuencia de corte quede en 20 Hz o por debajo, la reactancia a 20 Hz debe ser como máximo igual a esa resistencia: C ≥ 1 / (2π × 20 × 10 000) ≈ 0.80 µF. Con exactamente ese valor habría −3 dB a 20 Hz, así que se elige 1 µF o, mejor, 4.7 µF para una respuesta plana.
Corriente por un capacitor en la red. Un capacitor de 0.47 µF conectado a 220 V y 60 Hz tiene XC = 1 / (2π × 60 × 0.47 × 10⁻⁶) ≈ 5644 Ω y deja pasar I ≈ 220 / 5644 ≈ 39 mA. Esta es la base de las fuentes “sin transformador”, que no tienen aislamiento de la red y requieren capacitores de seguridad clase X; no son adecuadas para montajes de aficionado.
Errores comunes
- No convertir unidades: 1 µF = 10⁻⁶ F y 100 nF = 10⁻⁷ F.
- Usar la frecuencia de muestreo o de reloj: la reactancia depende de la frecuencia de la señal que atraviesa el capacitor.
- Ignorar la ESR y la inductancia parásita: a frecuencias altas el capacitor real deja de bajar su impedancia y, pasada su frecuencia de autorresonancia, se comporta como una bobina.
- Olvidar la tensión nominal y el tipo: en AC se necesitan capacitores no polarizados especificados para corriente alterna.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la reactancia capacitiva baja con la frecuencia?
Porque a mayor frecuencia la tensión cambia más rápido y, según i = C · dv/dt, circula más corriente para la misma amplitud: el capacitor “se opone” menos.
¿Cuál es la diferencia con la reactancia inductiva?
Son opuestas: XL sube con la frecuencia y XC baja. Cuando se igualan aparece la resonancia. Compara con la calculadora de reactancia inductiva y la de resonancia RLC.
¿Cómo se relaciona con un filtro RC?
La frecuencia de corte de un filtro RC es la frecuencia en la que XC = R. Calcúlala con la calculadora de filtro RC.
Herramienta educativa. Verifica tolerancias, hojas de datos, normas y condiciones reales antes de utilizar los resultados en aplicaciones críticas.