직렬 공진은 유도성(L), 용량성(C), 저항성(R) 요소가 순차적으로 연결된 회로에서 발생합니다. 공진 주파수에서 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스는 크기는 동일하지만 부호는 반대이므로 서로 효과적으로 상쇄됩니다. 이로 인해 회로의 온저항이 최소화되고 주로 저항 R에 의해 결정됩니다. RLC 회로의 공진 주파수는 다음과 같이 정의됩니다.
저항기의 전력 손실은 전류의 제곱에 비례합니다. 이는 공진 상태에서 전류가 최대일 때 전력소모도 최대임을 보여줍니다. 이 최대 전력은 다음과 같이 제공됩니다.
여기서 I_max는 공진 시 최대 전류입니다.
회로의 대역폭은 소비되는 전력이 최대값의 절반으로 감소하는 주파수 범위로 정의됩니다. 이는 전류가 최대 레벨의 약 70.7%로 감소하는 반전력 주파수에서 발생합니다. 대역폭은 더 높은 반전력 주파수와 더 낮은 반전력 주파수 간의 차이로 계산됩니다.
공진 시 무효 전력은 소멸되지 않고 대신 인덕터와 커패시터 사이에서 진동하는 반면, 저항 전력은 저항기에서 소멸됩니다. 품질 계수는 회로에 저장된 최대 에너지와 사이클당 소산되는 에너지와 관련이 있습니다. 응용 분야에서 RLC 필터의 Q 인자가 더 높은 무선 송신기는 근처의 주파수 잡음에서 원하는 신호를 더 잘 분리할 수 있습니다. 단점은 대역폭입니다. Q가 높을수록 대역폭이 줄어들어 보다 포괄적인 주파수 범위가 필요한 시스템에서 필터의 적용 가능성이 제한될 수 있습니다.
RLC 시리즈 공진 회로는 효과적인 대역 통과 필터 역할을 하여 무선 전송의 정밀 엔지니어링을 보여줍니다. 이 회로는 공진 주파수에서 전류 크기의 피크를 허용하도록 정밀하게 설계되어 선택적인 주파수 전송 및 수신이 가능합니다.
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