La résonance de tension dans un circuit alternatif est un phénomène au cours duquel la tension apparaissant sur un composant unique du circuit est supérieure à la tension d’alimentation. Ce phénomène se produit dans un circuit composé de condensateurs et d’inductances connectés en série.
Dans un circuit comportant un
Deuxièmement, la fréquence naturelle du circuit
Pour une résonance série en tension alternative, un tel circuit devient effectivement un court-circuit, et le courant maximal possible y pénètre. Ce courant est uniquement limité par la résistance active de la boucle. En effet, à la fréquence de résonance, la réactance de l’inductance et de la capacité devient nulle, et aucune énergie n’est dissipée à l’intérieur de ces composants. Contrairement aux résistances actives, celles-ci dégagent de la chaleur conformément à la loi de Joule-Lenz.
La relation entre le courant, la réactance totale et la fréquence de la tension
Lorsque la fréquence de la tension d’alimentation ou les paramètres du circuit changent, la résonance disparaît. La répartition de la tension aux bornes des composants du circuit suit la loi d’Ohm. Autrement dit, la chute de tension aux bornes des condensateurs et des inductances est égale au courant multiplié par leur réactance.
À la résonance, la tension aux bornes du condensateur ou de l’inductance sera Q fois supérieure à la tension d’alimentation. Q est le facteur de qualité du circuit, qui correspond à l’inverse du coefficient d’amortissement à la résonance dans le circuit. Par conséquent, plus le facteur Q du circuit est élevé, plus la montée en tension sera importante.
L’augmentation de la tension est due au fait que l’énergie s’accumule progressivement dans le circuit. Résonance dans le circuit d’excitation en tension par résonance série. L’amplitude continuera d’augmenter jusqu’à ce que les pertes dans le circuit résonant deviennent égales à l’énergie fournie par la série résonante du signal.
Ce processus peut être illustré par l’exemple d’une personne se balançant sur une balançoire. Une personne se tient debout au sol et fournit de l’énergie à la balançoire en la poussant. La balançoire commence progressivement à osciller, et son amplitude augmente. Pendant un instant, la poussée des mains cesse, et la balançoire continue de se déplacer davantage par inertie. Toutefois, l’augmentation de l’amplitude de la balançoire n’est pas infiniment limitée par la gravité et les forces de frottement. Lorsque toutes les forces sont équilibrées, l’amplitude de résonance maximale se produit.