9.8 :  Seri Rezonans Devresi

RLC devre empedansı, besleme voltajının devre akımına oranı olarak tanımlanır. Böyle bir devrede rezonans, bu empedansın sanal kısmı sıfıra eşit olduğunda meydana gelir. Bu özel durum, endüktif reaktansın kapasitif reaktansa tam olarak eşit olduğu anlamına gelir. Bunun gerçekleştiği frekansa rezonans frekansı denir. Matematiksel olarak rezonans frekansı, endüktans (L) ve kapasitans (C) çarpımının kareköküyle ters orantılıdır.

Bu rezonans frekansında indüktör ve kapasitörün seri birleşimi kısa devre gibi davranır. Sonuç olarak devre tamamen dirençli davranır, yani empedans minimumdadır ve devre maksimum akım akışına izin verir. Bu aynı zamanda gerilim ve akımın aynı fazda olmasıyla ve birlik güç faktörü elde edilmesiyle sonuçlanır.

Rezonans elde edildiğinde empedans minimum büyüklüğüne ulaşır ve devre boyunca maksimum akım akışına izin verir. Ek olarak, rezonansta, devrenin kalite faktörü nedeniyle indüktör ve kapasitör üzerindeki voltaj, kaynak voltajını büyük ölçüde aşabilir; bu, devrenin rezonans frekansındaki verimliliğini gösterir. Bu durum, seçilen bir frekans için sinyal gücünün artırılması gereken radyo alıcıları ve filtreler gibi uygulamalarda kritik öneme sahiptir.

Seri rezonans devresi, devrenin maksimum akımla tamamen dirençli davranış sergilediği rezonans frekansı ile karakterize edilir. Rezonans durumu sırasında endüktif ve kapasitif reaktans akımı standart değerinden birçok kat artar. Ancak endüktif ve kapasitif reaktansların birbirlerinin etkilerini ortadan kaldırması nedeniyle bu etki gözlenmiyor. Rezonans frekansı, belirli frekansları seçme veya reddetme yeteneğinin gerekli olduğu radyo vericileri ve alıcılarındaki ayar devreleri dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda çok önemlidir.