Circuitos Resonantes

CIRCUITOS RESONANTES

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 capacitiva ( ). Por lo tanto, la impedancia será mínima e igual a la resistencia (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 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 mitad 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.

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 una emisora de radio en nuestro receptor lo que se ha producido es una condición de resonancia para la frecuencia central de esa radio-emisora. 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:

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:

I=E/Z=E/(R+j(ωL- 1/ωC) )

El módulo y el ángulo que forma con el eje de abscisa son:

I=E/√(R^2+j(ωL- 1/ωC)^2 ) ; φ=arctg ((ωL – 1/( ωL))/R)

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

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