CIRCUITOS RESONANTES Un circuito LC resonante es un circuito formado por una bobina L y un condensador C. En circuito LC hay una frecuencia para la cual se produce un fenómeno de resonancia eléctrica, a la cual se llama frecuencia de resonancia, para la cual la reactancia inductiva es igual a la reactancia capa capaci citi tiva va ( ). Por Por lo tant tanto, o, la impe impeda danc ncia ia será será míni mínima ma e igual igual a la resi resist sten enci cia a (R) (R) óhmica. Por lo tanto una vez que un circuito (C. L. puros) ha alcanzado su estado de resonancia, no requiere potencia reactiva adicional, ya que es autosostenible. La resonancia ocurre cuando se aplica la frecuencia (f) apropiada y esto hace posible que la energía absorbida por un elemento reactivo sea la misma que la liberada por otro elemento reactiva, es por eso que obtenemos la siguiente expresión:
En un circuito resonante, la impedancia total vendrá dada por:
y si,
, entonces
, y así
En el estado de resonancia eléctrica, al ser la impedancia mínima, la intensidad eficaz de la corriente será máxima. Simultáneamente, la diferencia de potencial o tensión eléctrica eléctrica correspondiente correspondiente a y , tiene valores máximos iguales. Otra característica de los circuitos resonantes es que la energía liberada por un elemento reactivo (inductor o capacitor) es exactamente igual a la absorbida por el otro. Es decir, durante la primera mitad de un ciclo de entrada el inductor absorbe toda la energía liberada por el capacitor, y durante la segunda m itad del ciclo el capacitor vuelve a capturar la energía proveniente del inductor.
Importante: Es precisamente esta condición "oscilatoria" que se conoce como resonancia, y la frecuencia en la que esta condición se da es llamada frecuencia resonante. resonante. Una
aplicación: Los circuitos resonantes son especialmente útiles cuando se desea hacer "sintonizadores" o "tuners", en los cuales se quiere dar suficiente potencia a sólo una frecuencia dentro de un espectro. Por ejemplo cuando sintonizamos sintonizamos una emisora de radio en nuestro receptor lo que se ha producido es una condición de resonancia para la frecuencia central de esa radioemisora. En el caso de los receptores de radio comerciales tienen un circuito resonante "ajustable" para poder seleccionar la frecuencia resonante adecuada. En las emisoras de FM los rangos de frecuencia varían entre 88 y 108 MHz.
TIPOS DE RESONANCIAS:
y
RESONANCIA SERIE
Siempre es posible, mediante las transformaciones oportunas, convertir o reducir cualquier red de ca a un circuito sencillo formado por una resistencia, una autoinducción y una capacidad conectadas en serie La intensidad por el circuito será:
El módulo y el ángulo que forma con el eje de abscisa son:
;
Supongamos que el valor de la tensión permanece constante y que, por el contrario, la pulsación w es variable. La impedancia del circuito es mínima (Zo = R) cuando entra en resonancia, es decir, cuando se igualan las reactancias inductiva y capacitiva woL = 1/woC En estas condiciones la pulsación y la frecuencia de la señal serán:
;
;
el desfase nulo. Para esta frecuencia la intensidad es máxima (I0 = E/R) y
Cuando el circuito entra en resonancia, la diferencia de potencial en la autoinducción es muy elevada. Su valor es:
A la relación sobretensión.
y
se la denomina factor de calidad o coeficiente de
RESONANCIA PARALELO
Son muy utilizados, sobre todo en osciladores, donde una bobina formada por una autoinducción y una pequeña resistencia en serie se encuentra conectada en paralelo con un condensador. En este caso también existe una pulsación o una frecuencia de resonancia.
Para deducir cuál es el valor de o o circuito serie
o transformaremos f
el circuito paralelo en un
La impedancia equivalente será:
A la frecuencia de resonancia, en un circuito serie, se igualan los valores de las reactancias inductiva ( L/wC2/D ) y capacitiva ( L2 w/C /D ) En estas dos últimas expresiones D = R2 + ( wL ² 1/wC )2.
Dividiendo los dos miembros por L/C
Estas expresiones son idénticas que en el caso de resonancia serie. El valor de Z. será:
La corriente
serie equivalente será:
y
, en el circuito serie equivalente será: En el circuito
oL/R, que, como podemos comprobar, tiene la Por último, el factor de calidad es Q = w misma forma que en un circuito resonante serie.
