¿Qué es la frecuencia de corte?
La frecuencia de corte (también llamada frecuencia de esquina o frecuencia de -3 dB) de un filtro RC de primer orden es el punto en el que la potencia de la señal de salida cae a la mitad de la potencia de entrada, lo que equivale a una caída de tensión de aproximadamente el 70,7 %. Por debajo de esta frecuencia, un filtro paso bajo deja pasar las señales sin apenas alterarlas; por encima de ella, las señales se atenúan cada vez más. Esta calculadora sirve tanto para configuraciones RC paso bajo como paso alto, ya que ambas comparten la misma fórmula de corte.
Cómo usarla
Introduce la resistencia R en ohmios y la capacitancia C en faradios. La calculadora te devuelve la frecuencia de corte en hercios junto con la constante de tiempo RC. Recuerda convertir los prefijos: 1 kΩ = 1000 Ω, 1 µF = 0,000001 F, 1 nF = 0,000000001 F.
La fórmula explicada
La frecuencia de corte se obtiene con $$f_c = \frac{1}{2\pi \, \text{R }(\Omega) \cdot \text{C (F)}}$$ El factor \(2\pi\) convierte la frecuencia angular de corte (\(\omega_c = 1/RC\), en radianes por segundo) en frecuencia ordinaria expresada en hercios. El producto \(RC\) es la constante de tiempo \(\tau\), por lo que la fórmula también puede escribirse como \(f_c = 1 / (2\pi\tau)\).
Ejemplo resuelto
Supongamos que \(R = 1000 \ \Omega\) y \(C = 1 \ \mu\text{F}\) (0,000001 F). Entonces \(RC = 0{,}001 \ \text{s}\) y \(2\pi RC \approx 0{,}0062832\). Así, $$f_c = \frac{1}{0{,}0062832} \approx 159{,}15 \ \text{Hz}$$ Es un valor muy habitual en filtros de audio.
Preguntas frecuentes
¿Sirve también para filtros paso alto? Sí: un filtro RC paso alto de primer orden tiene la misma fórmula de frecuencia de corte que la versión paso bajo.
¿Qué unidades debo usar? Ohmios para la resistencia y faradios para la capacitancia. Convierte antes los microfaradios y nanofaradios a faradios.
¿Qué es la constante de tiempo? \(\tau = RC\) es el tiempo (en segundos) que tarda el circuito en cargarse o descargarse hasta aproximadamente el 63,2 % de su valor final.
