9.8 : Risonanza in Serie

L'impedenza del circuito RLC, è definita come il rapporto tra la tensione di alimentazione e la corrente del circuito. La risonanza in un circuito di questo tipo si verifica quando la parte immaginaria di questa impedenza è uguale a zero. Questa specifica condizione significa che la reattanza induttiva è esattamente uguale alla reattanza capacitiva. La frequenza alla quale ciò accade è nota come frequenza di risonanza. Matematicamente la frequenza di risonanza è inversamente proporzionale alla radice quadrata del prodotto dell'induttanza (L) e della capacità (C).

A questa frequenza di risonanza, la combinazione in serie dell'induttore e del condensatore, si comporta come un cortocircuito. Di conseguenza, il circuito agisce in modo puramente resistivo, il che significa che l'impedenza è al minimo e il circuito consente il massimo flusso di corrente. Ciò fa sì che la tensione e la corrente siano in fase, ottenendo così un fattore di potenza unitario.

Quando viene raggiunta la risonanza, l'impedenza raggiunge la sua grandezza minima, consentendo il massimo flusso di corrente attraverso il circuito. Inoltre, in risonanza, la tensione tra l'induttore e il condensatore può superare notevolmente la tensione della sorgente a causa del fattore di merito del circuito, che indica l'efficienza del circuito alla sua frequenza di risonanza. Questo fenomeno è fondamentale in applicazioni come sintonizzatori radio e filtri in cui è necessario migliorare la potenza del segnale per una frequenza selezionata.

Il circuito risonante in serie è caratterizzato dalla frequenza di risonanza, dove il circuito presenta un comportamento puramente resistivo con corrente massima. Durante la condizione di risonanza, la corrente della reattanza induttiva e capacitiva, aumenta di molte volte rispetto al suo valore standard. Tuttavia, questo effetto non viene osservato poiché la reattanza induttiva e capacitiva, si annullano a vicenda. La frequenza di risonanza è fondamentale in varie applicazioni, inclusi i circuiti di sintonizzazione di trasmettitori e ricevitori radio, dove la capacità di selezionare o rifiutare frequenze specifiche è essenziale.