ResonanciaLa resonancia en los circuitos AC se produce a una frecuencia especial determinada por los valores de la resistencia, la capacidad, y la inductancia. La condición de resonancia en los circuitos series es muy sencilla y se caracteriza porque la impedancia es mínima y el ángulo de fase es cero. Laresonancia paralelo, que es mas usual en la práctica electrónica, requiere de una definición mas cuidadosa.

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Circuitos de AC

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Resonancia SerieLa resonancia de un circuito RLC serie, ocurre cuando las reactanciasinductiva 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 del mínimo de impedancia, depende del valor de R y

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se caracteriza mediante el valor "Q" del circuito.

Expresiones Detalladas Cálculo

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Selectividad y Q de un CircuitoLos 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, se produce dentro de una franja de frecuencias mas estrecha. El "factor de calidad" Q como se describe mas abajo, es una medida de esa selectividad y decimos que un circuito tiene una "calidad alta", si su frecuencia de resonancia se selecciona mas estrechamente.

Puesto que ese ancho resulta ser Δω =R/L, el valor de Q también se puede expresar como

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ReferenciaSerway & Beichner

Ch 33

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. La selectividad 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 un circuito depende de la cantidad de resistencia del circuito. A la derecha se muestran las variaciones en uncircuito serie resonante, 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 mas comunmente en electrónica, pero el álgebra necesario para determinar la frecuencia de resonancia es bastante mas complicado.

La ilustración de la izquierda muestra la disipación de potenciaen 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 mas pronunciada y mas 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 la curva de potencia resonante a la mitad de su valor máximo.

El parámetro Q, se usa normalmente en electrónica, con valores que oscilan en el rango de Q=10 a 100 en aplicaciones de circuitos. HyperPhysics*****Electricidad y Magnetismo M Olmo R Nav

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Potencia en un Circuito Resonante SerieLa potencia media disipada en un circuito resonante serie se puede expresar en 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 gráfica de la potencia usando los mismos parámetros de circuitos, que los que se usaron en el ejemplo del factor Q del circuito resonante serie.

La potencia media en resonancia es exactamente 

puesto que a la frecuencia resonante ω0 la partes reactivas se cancelan, el circuito aparece como si tuviera solamente la resistencia R.