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Resonancia del circuito
El fenómeno de un circuito lineal invariante en el tiempo pasivo (referido a un circuito sin una fuente de alimentación independiente) que contiene una bobina inductora y un condensador, y que exhibe propiedades puramente resistivas cuando se somete a una resonancia en serie externa a una frecuencia específica. Esta frecuencia específica es la frecuencia de resonancia del circuito. Un circuito cuyo estado de funcionamiento principal es la resonancia se denomina circuito resonante. Los equipos inalámbricos utilizan circuitos osciladores para realizar funciones como la sintonización y el filtrado. El sistema eléctrico debe prevenir la resonancia para evitar sobrecorrientes y sobretensiones.
Existen resonancia lineal, resonancia no lineal y resonancia paramétrica en los circuitos. La primera es la resonancia que ocurre en circuitos pasivos lineales e invariantes en el tiempo, siendo los circuitos resonantes en serie un ejemplo típico. La resonancia no lineal ocurre en circuitos que contienen componentes no lineales. Un circuito compuesto por bobinas con núcleo de hierro y condensadores lineales conectados en serie (o en paralelo) (comúnmente denominado circuito de resonancia ferromagnética) puede experimentar resonancia no lineal. Bajo excitación sinusoidal, en el circuito aparecerán resonancia fundamental, resonancia de armónicos de orden superior, resonancia subarmónica y saltos bruscos de amplitud y fase de la corriente (o del voltaje). Estos fenómenos se denominan colectivamente resonancia ferromagnética. La resonancia paramétrica es la resonancia que ocurre en circuitos que contienen componentes variables en el tiempo. La resonancia paramétrica puede producirse en un circuito con carga capacitiva en un generador síncrono de polos salientes.
Un circuito resonante en serie es un circuito resonante compuesto por una bobina inductora lineal e invariable en el tiempo y un condensador conectados en serie. La resonancia generada por este circuito se denomina resonancia en serie, también conocida como resonancia de tensión. Cuando la frecuencia de la tensión aplicada ω es igual a la frecuencia de resonancia ω
En la fórmula, L es un inductor y C es un condensador, lo que provoca la resonancia. Además de modificar ω para lograr la resonancia del circuito, también se puede ajustar los valores de L y C para lograr dicha resonancia. El proceso energético dentro del circuito durante la resonancia consiste en el intercambio periódico de cantidades iguales de energía entre la inductancia y la capacitancia. El comportamiento del circuito se representa mediante el factor de calidad Q.
Q = 1 / (R ω₀ C)
Cuanto mayor sea el valor de Q, más aguda y estrecha será la curva de resonancia, y mejor será la selectividad del circuito. Al considerar la resistencia interna de una señal en resonancia serie, el valor de Q debe disminuir; por lo tanto, un circuito resonante serie no debe utilizarse junto con una señal de resonancia serie de alta resistencia interna.
Un circuito resonante paralelo es un circuito resonante compuesto por una bobina inductora lineal e invariante en el tiempo y un condensador conectados en paralelo. La resonancia entre ellos se denomina resonancia paralela, también conocida como resonancia de corriente. Se utiliza Q para representar el comportamiento del circuito
En la fórmula, R es una resistencia, L es un inductor, C es un condensador, ω es la frecuencia no resonante y ω