RESONANCIA
La resonancia en Electricidad es un fenómeno que se produce en un circuito en el que existen elementos reactivos (bobinas y capacitores) cuando es recorrido por una corriente alterna con una frecuencia determinada que hace que la reactancia se anule en caso de estar ambos en serie o se haga infinita si están en paralelo.
Es cuando se produce el camino de “menos resistencia “para la“componente reactiva”; esto quiere decir que el campo magnético se puede intercambiar con el campo eléctrico más fácilmente.
Para que 'todo el campo magnético tenga tiempo de formarse en el espacio y luego retornar al circuito, requiere de un tiempo, cuando tal campo se ha convertido en electricidad, le llevará otro tiempo en que toda la corriente forme el campo eléctrico en el capacitor y nuevamente,salga 'del espacio del capacitor y se vuelva a generar como corriente.
RESONANCIA SERIE
La resonancia de un circuito RLC serie, ocurre cuando las reactancias inductiva y capacitiva son iguales en magnitud, pero se cancelan entre ellas porque están desfasadas 180 grados. Esta reducción al mínimo que se produce en el valor de la impedancia, es útil en aplicaciones de sintonización. La nitidez delmínimo de impedancia, depende del valor de R y se caracteriza mediante el valor "Q" del circuito.
Selectividad y Q de un Circuito
Los circuitos series se usan para responder selectivamente a señales de una frecuencia dada, mientras discrimina contra las señales de frecuencias diferentes. Decimos de un circuito que tiene mayor selectividad cuando la selección del pico de la frecuencia elegida, seproduce dentro de una franja de frecuencias más estrecha. El "factor de calidad" Q como se describe más abajo, es una medida de esa selectividad y decimos que un circuito tiene una "calidad alta", si su frecuencia de resonancia se selecciona más estrechamente.
La selección de las estaciones de radio AM en los receptores de radio, es un ejemplo de la aplicación de la resonancia en los circuitos. Laselectividad de la sintonización debe ser suficientemente alta, para poder discriminar a las estaciones de radio, que emitan con unas frecuencias de la señal portadora por encima y por debajo de la seleccionada, pero no tanto como para discriminar en los casos de modulación de amplitud a las "bandas laterales" creadas en la imposición de la señal emitida sobre la portadora.
La selectividad de uncircuito depende de la cantidad de resistencia del circuito. A la derecha se muestran las variaciones en un circuito, basadas en un ejemplo de Serway & Beichner. Cuanto menor resistencia, mayor será el "Q" para unos determinados valores de L y C. El circuito resonante paralelo se usa más comúnmente en electrónica, pero el álgebra necesaria para determinar la frecuencia de resonancia es bastantemás complicada
La ilustración de la izquierda muestra la potencia en función de la frecuencia, usando los mismos parámetros del circuito. Puesto que esta potencia depende del cuadrado de la corriente, esta curva de resonancia aparece más pronunciada y más estrecha, que los picos de resonancia en el ejemplo de la corriente de arriba.
El factor de calidad Q se define por
Donde Δω es el ancho de lacurva de potencia resonante a la mitad de su valor máximo.
Puesto que ese ancho resulta ser Δω =R/L, el valor de Q también se puede expresar como
El parámetro Q, se usa normalmente en electrónica, con valores que oscilan en el rango de Q=10 a 100 en aplicaciones de circuitos.
Potencia en un Circuito Resonante Serie
La potencia media disipada en un circuito resonante serie se puede expresaren función de los voltajes y corrientes rms como sigue:
Usando las fórmulas de las reactancias inductivas y capacitivas, los términos que los relacionan, se puede expresar en función de la frecuencia
Donde se ha usado la expresión de la frecuencia de resonancia serie
Sustituyendo ahora, nos da la expresión de la potencia media como función de la frecuencia.
A la izquierda se muestra esta...
Regístrate para leer el documento completo.