9.8 : Resonancia en serie

La impedancia del circuito RLC se define como la relación entre el voltaje de suministro y la corriente del circuito. La resonancia en dicho circuito se produce cuando la parte imaginaria de esta impedancia es igual a cero. Esta condición específica significa que la reactancia inductiva es exactamente igual a la reactancia capacitiva. La frecuencia a la que esto sucede se conoce como frecuencia de resonancia. Matemáticamente, la frecuencia de resonancia es inversamente proporcional a la raíz cuadrada del producto de la inductancia (L) y la capacitancia (C).

A esta frecuencia de resonancia, la combinación en serie del inductor y el condensador se comporta como un cortocircuito. En consecuencia, el circuito actúa de forma puramente resistiva, lo que significa que la impedancia es mínima y el circuito permite el máximo flujo de corriente. Esto también da como resultado que el voltaje y la corriente estén en fase, logrando un factor de potencia unitario.

Cuando se logra la resonancia, la impedancia alcanza su magnitud mínima, permitiendo un flujo máximo de corriente a través del circuito. Además, en resonancia, el voltaje entre el inductor y el capacitor puede exceder en gran medida el voltaje de la fuente debido al factor de calidad del circuito, que indica la eficiencia del circuito a su frecuencia de resonancia. Este fenómeno es fundamental en aplicaciones como sintonizadores y filtros de radio donde es necesario mejorar la intensidad de la señal para una frecuencia seleccionada.

El circuito resonante en serie se caracteriza por la frecuencia de resonancia, donde el circuito exhibe un comportamiento puramente resistivo con corriente máxima. Durante la condición de resonancia, la corriente de reactancia inductiva y capacitiva aumenta muchas veces con respecto a su valor estándar. Aún así, este efecto no se observa ya que las reactancias inductiva y capacitiva anulan los efectos de cada una. La frecuencia resonante es crucial en diversas aplicaciones, incluidos circuitos de sintonización en transmisores y receptores de radio, donde la capacidad de seleccionar o rechazar frecuencias específicas es esencial.