RESPUESTA A LA FRECUENCIA Y RESONANCIA EN CIRCUITOS ELÉCTRICOS

1

EXPOSITOR
DR. ING. ELECTRÓNICO CIP
NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE
RESPUESTA A LA FRECUENCIA
Y RESONANCIA EN CIRCUITOS
ELÉCTRICOS

2

RESPUESTA A LA FRECUENCIA Y RESONANCIA EN CIRCUITOS
ELÉCTRICOS
RESPUESTA A LA FRECUENCIA
Por respuesta a la frecuencia de una red o circuito se entiende su
comportamiento sobre un intervalo de frecuencias.
vR

i(t)

R

v(t)
L

i(t)

vR

R

RL

vR

v(t)
vL

vL

C

v(t)

C

vC
i(t)

La reactancia inductiva (XL = wL) aumenta si la frecuencia aumenta.
mientras que la reactancia capacitiva (XC = 1/wC ) disminuye si la
frecuencia aumenta.

DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE

vC

3

RESONANCIA EN CIRCUITO RLC
Son casos especiales los circuito serie y paralelo RLC ya que en
ellos para una frecuenciadeterminada se producirá Xc=Xl y
por lo tanto X=0
Cuando ocurre esto se dice que el circuito esta en
“Resonancia” y que la frecuencia es la “frecuencia
de resonancia”

DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE

4

RESONANCIA EN CIRCUITOS SERIE RLC:
¿Cuál será el valor de dicha frecuencia en un circuito RLC SERIE
Igualando Xc y Xl podremos conocer su valor:

A la frecuencia deresonancia el circuito se comportará como resistivo
puro, ya que los efectos capacitivos e inductivos se anulan
mutuamente

DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE

5

Resonancia de un circuito RLC serie
Si se calcula la frecuencia de resonancia se verá que para los valores

de la gráfica ésta es de 5033Hz, lo que corresponde con el máximo de la
curva de la gráfica.
Para frecuenciainferiores y superiores a la de resonancia el valor de la
corriente será menor, lo cual es lógico ya que sólo para la frecuencia de
resonancia la resta de reactancias será cero.
Para frecuencias inferiores a la de resonancia predomina la reactancia
capacitiva, siendo la inductiva la que predomina para frecuencias
superiores a la de resonancia.

DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE6

FACTOR DE CALIDAD Q

El factor de calidad de un circuito serie resonante se define como:

potencia reactiva
QS =
potencia promedio

I2XL XL
Qs = 2 =
I R
R
Cuando solo se trata de una bobina este es un dato que los
fabricantes lo indican.
El factor de calidad para la frecuencia de resonancia se
puede expresar de la siguiente forma:

1 L
Qs =
R C
DR. ING. ELECTRÓNICO CIPNOÉ CHÁVEZ TEMOCHE

LA SELECTIVIDAD
• Existe un intervalo definido en el cual la corriente esta cerca de su

valor máximo y la impedancia esta en un valor mínimo.
• La frecuencia que corresponde a un 0,707 de la corriente maxima
se denominan las frecuencias de banda (f1), las frecuencias de
corte o las frecuencias de media potencia (f2).
• el intervalo de frecuencias entre ls dos seconoce como ANCHO
DE BANDA (BW) del circuito resonante
• El ancho de banda se determina con:
fs

BW = f 2 − f1 =

7

DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE

Qs

8

CURVA DE SELECTIVIDAD
• Debido a que el circuito resonante se ajusta para seleccionar una banda de

frecuencias, la curva siguiente se denomina: CURVA DE SELECTIVIDAD
I
Imax
0,707Imax

f1

fs

f2

fDR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE

9

Selectividad
• Entre mas pequeño el ancho de banda mayor es la

selectividad.
• Un Qs pequeño se asocia con una curva resonante que
tiene un ancho de banda grande y una selectividad
pequeña, mientras que Qs grande indica lo opuesto

DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE

10

LA RESONANCIA EN LOS CIRCUITOS RLC PARALELO
Esta esla gráfica del módulo de la corriente entregada por la fuente de
tensión a un circuito similar al del caso anterior.
Si nos restringimos a un circuito tan simple como el anterior será la
misma que la ya vista para el caso serie, o sea:

DR. ING. ELECTRÓNICO CIP NOÉ CHÁVEZ TEMOCHE

11

Tarea:
Investigar la forma como se calculara la frecuencia de resonancia
cuando se considere la...