Differenza tra risonanza serie e parallela
Sommario:
- Differenza principale - Risonanza in serie e in parallelo
- Cos'è la risonanza in serie?
- Cos'è la risonanza parallela?
- Differenza tra risonanza serie e parallela
Differenza principale - Risonanza in serie e in parallelo
Risonanza è un fenomeno che si verifica nei circuiti elettrici costituiti da condensatori e induttanze. La risonanza si verifica quando l'impedenza capacitiva del circuito è uguale all'impedenza induttiva. A seconda della disposizione dei condensatori, degli induttori e dei resistori, le condizioni per ottenere la risonanza variano tra i diversi tipi di circuiti. Risonanza in serie si riferisce alla risonanza che si verifica nei circuiti in cui condensatori e induttori sono collegati in serie, mentre risonanza parallela si riferisce alla risonanza che si verifica nei circuiti in cui i condensatori e gli induttori sono collegati in parallelo. Il differenza principale tra risonanza serie e parallela è che la risonanza in serie si verifica quando la disposizione dei componenti crea l'impedenza minima, invece la risonanza parallela si verifica quando la disposizione dei componenti crea la massima impedenza.
Cos'è la risonanza in serie?
Abbiamo esaminato un circuito RLC in serie nel nostro precedente articolo sulla differenza tra impedenza e resistenza. Lì, avevamo analizzato il seguente circuito:
Un circuito CA contenente un resistore, un condensatore e un induttore
Ricapitolando, il condensatore ha un reattanza capacitiva (
) data da
. L'induttore ha an reattanza induttiva (
) dato da
. Abbiamo visto che l'ampiezza dell'impedenza totale può essere data da
.
Il corrente
attraverso il circuito è dato da
. Se cambiamo la frequenza
della corrente alternata, possiamo cambiare entrambi
e
. Al variare di questi valori, cambierà anche l'impedenza totale del circuito. Ciò significherebbe che anche la dimensione della corrente attraverso il circuito cambierebbe. In particolare, quando osserviamo l'equazione per l'impedenza, possiamo vedere che quando
, l'impedenza è minima (
). A questo valore, quindi, la corrente attraverso il circuito sarebbe al massimo. Il grafico seguente mostra come cambia la corrente attraverso il circuito, mentre cambiamo la frequenza della corrente CA.
Un grafico della corrente rispetto alla frequenza per un circuito risonante RLC in serie
Alla frequenza di risonanza,
. Ciò significa che
. Possiamo risolverlo per mostrare che la frequenza di risonanza
è dato da:
Cos'è la risonanza parallela?
La risonanza parallela si verifica nei circuiti in cui induttori e condensatori sono collegati in parallelo, come mostrato di seguito:
Un circuito RLC parallelo
Poiché le impedenze non si sommano allo stesso modo nei circuiti paralleli come nei circuiti in serie, una quantità chiamata ammissione (
) è usato per descrivere circuiti di risonanza paralleli. L'ammissione è semplicemente il reciproco dell'impedenza:
Il conduttanza (
) è dato dal reciproco della resistenza:
Per i circuiti paralleli, suscettività è la quantità analoga alla reattanza nei circuiti in serie. suscettanza capacitiva (
) è dato da
. suscettanza induttiva (
) è dato da
. L'ammettenza può essere espressa utilizzando queste quantità:
Per i circuiti RLC paralleli, la risonanza si verifica quando
. Qui,
e risolvendo per la frequenza di risonanza
troviamo ancora una volta che:
La corrente attraverso un circuito RLC parallelo assumerebbe un valore minimo quando è in risonanza. Questo perché l'impedenza del circuito è al valore massimo in questo momento.
Differenza tra risonanza serie e parallela
Impedenza
Alla frequenza di risonanza, a circuito serie RLC ha l'impedenza minima, mentre a circuito RLC parallelo ha la massima impedenza.
Attuale
Alla frequenza di risonanza, a circuito serie RLC ha la corrente massima, mentre a circuito RLC parallelo ha impedenza minima.
