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Lección Inductancia en AC · Inductancia y reactancia

Reactancia inductiva

La reactancia inductiva (XL) es la oposición en ohmios que la bobina presenta a la corriente AC por su tensión inducida. Se calcula con XL = 2πfL: sube con la frecuencia y con la inductancia. A 60 Hz memoriza 2πf ≈ 377. Sin dominar XL no puedes calcular corriente en balastos, bobinas de relé ni devanados.

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Qué estamos tratando de entender

La reactancia no es resistencia: no convierte energía en calor de forma útil en el inductor ideal. Pero limita corriente igual que un resistor, y se mide en ohmios (Ω).

Objetivos de esta lección:

  1. Definir XL y usar XL = 2πfL.
  2. Calcular corriente cuando domina XL.
  3. Despejar L si conoces XL, E e I.
  4. Ver cómo cambia todo cuando cambia la frecuencia.
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La fórmula central

`` XL = 2πfL ``

SímboloSignificadoUnidad
XLReactancia inductivaΩ (ohmios)
fFrecuenciaHz
LInductanciaH (henrios)
2πConstante ≈ 6,2832—

Truco de campo (60 Hz en USA/LATAM):

`` 2π × 60 Ω 377 ``

Entonces: XL ≈ 377 × L cuando f = 60 Hz y L está en henrios.

Ejemplo: L = 0,8 H → XL = 377 × 0,8 ≈ 301,6 Ω.

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Corriente limitada por XL

Si la resistencia del hilo es despreciable, Ohm en AC se convierte en:

`` I = E / XL ``

Ejemplo: 120 V, 60 Hz, L = 0,8 H

  • XL = 2π × 60 × 0,8 = 301,59 Ω
  • I = 120 / 301,59 ≈ 0,398 A

Compara con DC: si solo hubiera 1 Ω de cobre, I sería 120 A. La reactancia es la razón por la que las bobinas no explotan fusibles al conectarlas.

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Despejar inductancia

Si mides E, I y f (y R es pequeña):

  1. XL = E / I
  2. L = XL / (2πf)

Ejemplo: 36 V, 400 Hz, I = 0,2 A

  • XL = 36 / 0,2 = 180 Ω
  • L = 180 / (2π × 400) ≈ 0,0716 H

Aplicación: identificar bobina desconocida en banco de prueba con variador de frecuencia.

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Qué determina L (henrios)

L depende de la construcción física, no de la tensión aplicada:

FactorEfecto en L
Más espirasMás L
Espiras más juntasMás L
Núcleo de hierroMucho más L que aire
Núcleo ferrite o laminacionesL intermedia/alta según diseño

La velocidad de corte del flujo la marca la frecuencia: a mayor f, más XL para la misma L.

Ejemplo de frecuencia: inductor en 480 V, 60 Hz, I = 24 A (R despreciable)

  • XL = 480/24 = 20 Ω
  • L = 20/377 ≈ 0,053 H

Si subes a 400 Hz sin cambiar la bobina:

  • XL = 2π × 400 × 0,053 Ω 133,2 Ω
  • I = 480/133,2 ≈ 3,6 A

Misma bobina, menos corriente a mayor f. En variadores y equipos con armónicos, la f efectiva cambia el comportamiento.

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XL en serie y paralelo (adelanto)

  • Serie: XLT = XL1 + XL2 + … (como resistencias en serie).
  • Paralelo: igual regla que resistores en paralelo (recíprocos).

Lo verás con inductores completos en la lección 03; aquí solo recuerda que XL sigue las mismas reglas de combinación que L cuando todos ven la misma frecuencia.

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Relación con impedancia del devanado real

Bobina real = R del hilo + XL (desfasados 90°). Si R no es despreciable:

`` Z = √(R² + XL²) ``

Si XL es 10 veces mayor que R, a menudo se trata como “inductor puro” en cálculos rápidos (concepto Q, lección 04).

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Caso de campo

Balasto magnético para lámpara fluorescente. Placa: inductancia equivalente grande a 60 Hz. Si mides solo resistencia del cobre (pocos θ), calcularás corriente de corto absurda. Con L del fabricante o XL medido indirectamente (E e I en lámpara encendida), obtienes la limitación real. Sustituir por balasto de otra frecuencia (electrónico vs magnético) cambia por completo XL efectivo.

Bobina de arranque en motor monofásico. En el devanado auxiliar, XL limita corriente en el condensador de arranque. Si el capacitor falla abierto, la corriente cae y el motor no arranca; si falla corto, sube corriente y calienta. XL y f fijan ese equilibrio.

Checklist

  • Uso XL = 2πfL y recuerdo 377 para 60 Hz
  • Calculo I = E/XL en inductor dominante
  • Despejo L desde medidas de campo
  • Explico por qué XL sube con frecuencia
  • Distingo XL de R medida con óhmetro

Errores comunes

Síntoma Causa típica Acción
Síntoma Corriente calculada enorme
Causa típica Olvidar XL; usar solo R del hilo
Acción Aplicar 2πfL
Síntoma L “imposible” en henrios
Causa típica Usar f en kHz sin convertir
Acción Verificar Hz en multímetro/analizador
Síntoma Mismo balasto, distinta corriente en otro edificio
Causa típica Red 50 Hz vs 60 Hz
Acción Recalcular XL con f local
Síntoma Variador + calentamiento
Causa típica Armónicos aumentan pérdidas; f no solo 60 Hz
Acción Medir true-RMS y revisar especificaciones del motor