Resonancia eléctrica

De Wikipedia, la enciclopedia libre
Ir a la navegación Ir a la búsqueda
Los circuitos resonantes pueden generar voltajes muy altos. Una bobina de tesla es un circuito resonante de alta Q.

La resonancia eléctrica es un fenómeno que se produce en un circuito eléctrico a una frecuencia de resonancia particular cuando la Impedancias o admitancias de los elementos del circuito se cancelan entre sí. En algunos circuitos, esto sucede cuando la impedancia entre la entrada y la salida del circuito es casi cero y la función de transferencia es cercana a uno. [1]

Los circuitos resonantes exhiben timbres y pueden generar voltajes y corrientes más altos que los que les alimentan. Se utilizan ampliamente en la transmisión inalámbrica (radio) tanto para transmisión como para recepción.

Circuito con L y C en serie[editar]

Así en un circuito serie, compuesto únicamente por bobinas y condensadores su impedancia será:

siendo Xs la reactancia del conjunto, tendrá por valor:


debe existir un valor ω tal que haga nulo el valor de Xs, este valor será la pulsación de resonancia del circuito a la que denominaremos ω0 .

Si Xs es nula, entonces:

LC serie.JPG

Si se tiene en cuenta que:

la frecuencia de resonancia f0 será:

{{{1}}}

Circuito con L y C en paralelo[editar]

En un circuito compuesto únicamente por bobina y condensador en paralelo la impedancia del conjunto (Zp) será la combinada en paralelo de ZL y ZC

Siendo Xp la reactancia del conjunto, su valor será:

Estudiando el comportamiento del conjunto para distintos valores de ω se tiene:

ω = 0; Xp = 0
ω < ω 0; Xp > 0 ===> Comportamiento inductivo
ω0² L C = 1; Xp = ∞
ω > ω0; Xp < 0 ===> Comportamiento capacitivo
ω = ∞; Xp = 0


Lc circuit.png

Luego f0 será:

Siendo f0 la denominada frecuencia de antirresonancia a la cual la impedancia se hace infinita.

Donde L es la inductancia de la bobina expresada en henrios y C es la capacidad del condensador expresada en faradios

Variación de la I y de la Z del circuito en función de la frecuencia[editar]

Si a un circuito compuesto un elemento resistivo R, uno inductivo L y uno capacitivo C en serie se le aplica una tensión alterna de frecuencia variable y se toman los valores de la intensidad y los correspondientes de la impedancia para cada valor de frecuencia considerado, la gráfica de dichos valores sobre un par de ejes cartesianos permite determinar la denominada "Curva de Resonancia".

A medida que el valor de la frecuencia variable se acerca al valor de la resonancia la intensidad I aumenta a la vez que la impedancia Z disminuye.

Alcanzada la frecuencia de resonancia "fr" la intensidad I del circuito adquiere su máximo valor, al mismo tiempo que la impedancia Z tiene su mínimo valor; es decir: Z = R (Nótese como en la figura anterior la curva violeta de Z coincide en su punto más bajo con la recta roja de R). Para frecuencias menores y mayores a la fr, el circuito tiene comportamiento capacitivo e inductivo respectivamente.

Bibliografía[editar]

  • Gómez Tejedor, José Antonio; Olmos Sanchis, Juan José (1999). Cuestiones y problemas de electromagnetismo y semiconductores. Universidad Politécnica de Valencia - Servicio de Publicaciones. ISBN 978-84-7721-827-2. 

Véase también[editar]

Enlaces externos[editar]

  1. [http: //hyperphysics.phy -astr.gsu.edu/hbase/electric/serres.html «Resonant RLC Circuits»].