Resonancia en serie

Cuando XL = XC, la reactancia neta es cero. Entonces:

Z = R (mínima) · I = E / R (máxima) · θ = 0°

El circuito se ve resistivo puro desde la fuente, aunque L y C siguen intercambiando energía entre sí.

fr = 1 / (2π √(LC))

• f XL → capacitivo
• f > fr → XL > XC → inductivo
• f = fr → resonancia

En 60 Hz fijos, “entrar en resonancia” significa que L y C están dimensionados para esa frecuencia (o que un VFD te acercó a fr).

EL = I·XL y EC = I·XC. Con I máxima y XL (= XC) grande frente a R, esos voltajes se disparan.

Factor de calidad: Q = XL / R (en resonancia también Q = XC / R).

Q alto = pico afilado + voltajes muy altos. Q bajo (R grande) = pico suave.

Hay un ancho de banda entre frecuencias donde la potencia cae a la mitad (puntos −3 dB):

BW ≈ fr / Q

Más Q → más selectivo (útil en radio; riesgoso en potencia si es accidental).

• Circuitos de sintonía y filtros serie.
• Compensación / trampas de armónicos mal calculadas.
• Cables largos + bancos de capacitores que “encuentran” una fr.
• Bancos de prueba RLC.

Seguridad: nunca asumas que “la fuente es 120 V, entonces ningún punto supera 120 V” cerca de resonancia serie.

1. Compara XL y XC calculados, o barre f si puedes.
2. En resonancia: FP ≈ 1, I máxima, EL ≈ EC y grandes.
3. Si R es muy pequeña, trata los nodos de L y C como potencialmente peligrosos.

Regla: resonancia serie = corriente máxima, Z mínima, voltajes altos en L y C.

Supón L = 0,1 H y C = 70,4 µF. Entonces:

fr = 1/(2π√(LC)) ≈ 60 Hz

Si R = 10 Ω y E = 120 V en resonancia: I = 12 A. Si XL = 37,7 Ω, entonces EL = EC ≈ 452 V y Q ≈ 3,8.

Cambia R a 40 Ω: I baja a 3 A, EL/EC bajan, Q baja. La R serie es tu freno de seguridad.

• La corriente sube al variar poco L, C o f.
• EL y EC se acercan entre sí y crecen.
• El FP se acerca a 1 aunque “haya bobina y capacitor”.
• Un pequeño cambio de frecuencia mueve mucho la corriente si Q es alto.

En VFD, barrer Hz puede atravesar fr de un filtro serie: escucha ruidos y mira corriente.

Conecta esta idea con una medición real de tu semana de trabajo.

Antes de opinar, anota:

1. Qué topología o máquina tienes delante.
2. Voltajes y corrientes con punto de medición.
3. Frecuencia o rpm si aplican.
4. Qué dice la placa o el esquema.
5. Qué cambia si aislas una parte.

Un diagnóstico sin esos datos es conversación, no oficio.

1. Explica el bloque central en voz alta a un ayudante imaginario.
2. Reescribe el caso de campo con números de un equipo real.
3. Completa el checklist sin mirar.
4. Marca en la tabla de errores cuáles ya te pasaron.

Si no puedes decir la idea central en un minuto, vuelve al primer tercio.

Medir energizado exige EPP, instrumento de categoría adecuada y un plan si la lectura no cuadra. Capacitores, campos inductivos, ejes girando y neutros de potencia no perdonan la prisa. Si el procedimiento pide desenergizar y verificar ausencia de tensión, eso manda.

Situación. Un técnico mide 120 V en la fuente y 480 V en el capacitor. Cree que el medidor está malo.

Cómo pensarlo. Si XL ≈ XC y R es baja, I es alta y EC = I·XC puede ser varias veces ET. Verifica EL: si también está cerca de 480 V, estás en resonancia serie.

Conclusión: cree al conjunto ET, EL, EC e I; no a un solo número.