9.8 : Résonance en série

L'impédance du circuit RLC est définie comme le rapport entre la tension d'alimentation et le courant du circuit. La résonance dans un tel circuit se produit lorsque la partie imaginaire de cette impédance est égale à zéro. Cette condition spécifique signifie que la réactance inductive est exactement égale à la réactance capacitive. La fréquence à laquelle cela se produit est appelée fréquence de résonance. Mathématiquement, la fréquence de résonance est inversement proportionnelle à la racine carrée du produit de l'inductance (L) et de la capacité (C).

À cette fréquence de résonance, la série de combinaison de l’inductance et du condensateur se comporte comme un court-circuit. Par conséquent, le circuit agit purement résistif, ce qui signifie que l’impédance est à son minimum et que le circuit permet un flux de courant maximal. Cela se traduit également par la mise en phase de la tension et du courant, ce qui permet d'obtenir un facteur de puissance unitaire.

Lorsque la résonance est atteinte, l'impédance atteint son amplitude minimale, permettant un flux de courant maximal à travers le circuit. De plus, à la résonance, la tension aux bornes de l'inductance et du condensateur peut largement dépasser la tension source en raison du facteur de qualité du circuit, qui indique l'efficacité du circuit à sa fréquence de résonance. Ce phénomène est critique dans les applications telles que les tuners radio et les filtres où la force du signal pour une fréquence sélectionnée doit être améliorée.

Le circuit résonant en série est caractérisé par la fréquence de résonance, où le circuit présente un comportement purement résistif avec un courant maximal. Pendant la condition de résonance, le courant de réactance inductif et capacitif augmente plusieurs fois par rapport à sa valeur standard. Pourtant, cet effet n’est pas observé car les réactions inductives et capacitives s’annulent mutuellement. La fréquence de résonance est cruciale dans diverses applications, notamment les circuits de réglage des émetteurs et récepteurs radio, où la capacité de sélectionner ou de rejeter des fréquences spécifiques est essentielle.