Индуктивное сопротивление возрастает с увеличением частоты, в то время как ёмкостное сопротивление уменьшается с ростом частоты. Благодаря этим противоположным характеристикам комбинации L и C обязательно существует такая частота, при которой XL равно XC, поскольку одно из сопротивлений возрастает, а другое — убывает. В этом случае реактивные сопротивления равны, и такое состояние называется резонансом. Переменный ток проходит по
В последовательном резонансном контуре RLC частота, при которой XL = XC, называется резонансной частотой. Эта частота определяется как
На этой частоте цепь находится в резонансном состоянии, и входное напряжение и ток находятся в фазе резонанса. При резонансе цепь по существу имеет чисто резистивный характер, при этом её импеданс достигает минимального значения, а ток — максимального значения. Это позволяет решить задачу и получить ряд последовательных RLC-цепей:
Что касается напряжения, форма напряжения VR на резисторе точно такая же, как и форма тока, поскольку его сопротивление — постоянная величина r, а Vs достигает максимального резонанса. На резонансной частоте (fR) напряжения Vc и VL равны друг другу вследствие равенства индуктивного и ёмкостного сопротивлений (XL = XC), однако следует отметить, что они не достигают максимума именно на резонансной частоте. При частотах ниже fR выполняется неравенство VC > VL; при частотах выше fR — неравенство VL > VC.
Установите следующую цепь