La resonancia de voltaje en un circuito de corriente alterna es un proceso en el que el voltaje que aparece en un componente individual del circuito es mayor que el voltaje de la fuente de alimentación. Este proceso ocurre en un circuito compuesto por condensadores e inductores conectados en serie.
En un circuito de
En segundo lugar, la frecuencia natural del circuito
Para una resonancia en serie de voltaje de corriente alterna, dicho circuito se convierte efectivamente en un cortocircuito y fluye a través de él la corriente máxima posible, limitada únicamente por la resistencia activa del circuito. Esto se debe a que la reactancia de la inductancia y la capacitancia se vuelve cero a la frecuencia de resonancia, y la energía no se disipa dentro de ellos. A diferencia de las resistencias activas, estas últimas disipan calor según la ley de Joule-Lenz.
La relación entre la corriente, la reactancia total y la frecuencia de la tensión
Cuando la frecuencia del voltaje de la fuente de alimentación o los parámetros del circuito cambian, la resonancia desaparece. La distribución del voltaje a través de los componentes del circuito sigue la ley de Ohm. Es decir, la caída de voltaje en los condensadores y los inductores es igual a la corriente multiplicada por su reactancia.
En resonancia, el voltaje a través del condensador o del inductor será Q veces mayor que el voltaje de la fuente de alimentación. Q es el factor de calidad del circuito, que corresponde al inverso del coeficiente de amortiguamiento resonante en el circuito. Por lo tanto, cuanto mayor sea el factor Q del circuito, mayor será el aumento de voltaje.
El aumento de la tensión ocurre debido al hecho de que la energía se acumula gradualmente en el circuito. Resonancia en el circuito de excitación de tensión por resonancia en serie. La amplitud seguirá aumentando hasta que las pérdidas en el circuito resonante sean iguales a la energía suministrada por la señal de resonancia en serie.
Este proceso puede ilustrarse con el ejemplo de una persona columpiándose en un columpio. Una persona se para en el suelo y aporta energía al columpio empujándolo. El columpio, poco a poco, se columpia y aumenta su amplitud. Durante un instante, el movimiento del columpio se detiene, y este sigue avanzando debido a la inercia. Sin embargo, el aumento de la amplitud del columpio no es ilimitado, ya que está restringido por la gravedad y la fricción. Cuando todas las fuerzas están equilibradas, se producirá la amplitud máxima de resonancia.