Factor de Calidad

Factor de Calidad

El Factor de Calidad Q de un circuito resonante en serie se define como la relación de la potencia ya sea de inductor o del capacitor a la potencia promedio del resistor en resonancia; es decir,

Qs = [pic 1]

El factor de calidad también indica cuanta energía se almacena (transferencia continua desde un elemento reactivo hasta el otro) comparada con la disipada. Cuanto menor es el nivel  de disipación con la misma potencia reactiva, mayor es el factor de calidad Qs y más concentrada e intensa es la region de resonancia.

Sustituyendo en lugar de una reactancia inductiva en la ecuación en resonancia obtenemos.

Qs=  [pic 2]

[pic 3]

Si la resistencia R es justo de la resistencia de la bobina () Entonces[pic 4]

[pic 5]

R=R1

Como por lo común el factor de calidad de una bobina es la información proporcionada por los fabricantes de inductores, a menudo se representa con el símbolo Q sin ningún subíndice asociado. Por la ecuación (15.10) parece que Q1 se incrementa literalmente con la frecuencia puesto que =2π fL.[pic 6]

Es decir, si la frecuencia se duplica, entonces Q1 también lo hace por un factor de 2 . Esto es más o menos cierto a bajas y medianas frecuencias,como se muestra para las bobinas en la figura 15.6. Sin embargo, Por desgracia, a medida que se incrementa la frecuencia, la resistencia efectiva de la bobina también se incrementa debido sobre todos a los fenómenos del efecto de piel, y el  resultante se reduce. Además, los efectos capacitivos entre los devanados se incrementan, y se reduce aún más el  de la bobina. Por eso, el  debe especificarse para una frecuencia o intervalo de frecuencia particular. En aplicaciones a un amplio intervalo de frecuencia, a menudo se da una gráfica de  contra frecuencia. El  maximo de la mayoría de las bobinas comerciantes disponibles es menor que 200, y la mayoría tiene un  maximo de cerca de 100. En la figura 15.6 se ve que para bobinas del mismo tipo, se reduce más rápido con niveles de inductancia más altos.[pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13]

[pic 14]

Si sustituimos

[pic 15]

Y luego

[pic 16]

        SELECTIVIDAD

Si ahora la magnitud de la corriente I=E/Zr contra la frecuencia para un voltaje fijo aplicado E, obtenemos la curva que se muestra en la figura  la mismas que indica la elevación desde cero hasta un valor máximo de E/R y luego esta misma curva se reduce hasta cero a un ritmo más lento con el que alcanzo su valor pico. En realidad la curva es la inversa de la misma curva de la impedancia contra la  frecuencia. Como la curva Zr no es absolutamente simétrica con respecto a la frecuencia resonante. La curva de la corriente contra la frecuencia tiene la misma propiedad.

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