Risonanza nei circuiti risonanti in serie e in parallelo

Oct 21, 2025 Lasciate un messaggio

Nei circuiti reattivi semplici con resistenza quasi nulla o senza resistenza, l'effetto di un cambiamento fondamentale dell'impedenza apparirà alla frequenza di risonanza prevista dall'equazione fornita in precedenza. Nei circuiti LC paralleli (serbatoio), ciò significa che l'impedenza alla risonanza è infinitamente grande. Nell'arisonante in serie (noto anche come risonante in serie a frequenza variabile)circuito, ciò significa che l'impedenza alla risonanza è zero:

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Nei circuiti LC, la tendenza dell'impedenza a deviare verso il punto massimo o minimo a causa dell'aumento della resistenza è chiamata antirisonanza. Gli osservatori attenti noteranno uno schema nel modo in cui la resistenza influenza il picco di risonanza di un circuito:

 

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Circuito LC parallelo ("serbatoio"):


Collegamento in serie di R e L: la frequenza di risonanza si sposta verso il basso


Serie R e C: offset della frequenza di risonanza


Serie risonantecircuito:


R e L - paralleli: offset della frequenza di risonanza


Collegamento in parallelo di R e C: la frequenza di risonanza si sposta verso il basso


Ancora una volta, questo illustra la complementarità tra condensatori e induttori: come un resistore in serie produce un effetto antirisonante equivalente a un resistore parallelo con un altro resistore. L'antirisonanza è un impatto di cui i progettisti di circuiti risonanti devono essere consapevoli. L'equazione per determinare lo “spostamento” antirisonanza è molto complessa.


La resistenza aggiuntiva nei circuiti LC non è una questione accademica. Sebbene sia possibile produrre condensatori con un eccesso di resistenza trascurabile, gli induttori sono spesso afflitti da una grande quantità di resistenza a causa della lunga lunghezza dei cavi utilizzati nella loro struttura. Inoltre, a causa di uno strano fenomeno chiamato effetto pelle, tende a impedire alla corrente CA di viaggiare attraverso il centro del filo, riducendo così la potenza trasversale effettiva del filo, e la resistenza del filo tende ad aumentare con l'aumentare della frequenza. Area della sezione trasversale. Pertanto, gli induttori non hanno solo resistenza, ma anche resistenza che varia con la frequenza.


Sembra che la resistenza del filo dell'induttore non sia sufficiente a causare il problema, e dobbiamo anche fare i conti con la "perdita del nucleo" dell'induttore con nucleo di ferro, che si manifesta come resistenza aggiuntiva nel circuito. Dato che il ferro è sia un conduttore di elettricità che un conduttore di flusso magnetico, la variazione del flusso magnetico generato dalla corrente alternata che passa attraverso una bobina tenderà a indurre corrente (correnti parassite) nel nucleo di ferro stesso. Si può considerare che questo effetto sembra dovuto al fatto che il nucleo di ferro del trasformatore è una bobina secondaria del trasformatore che fornisce energia a carichi resistivi: la conduttività del ferro metallico non è perfetta. Il nucleo in ferro impilato, un buon design del nucleo in ferro e materiali di alta-qualità possono ridurre al minimo questo impatto, ma non sarà mai completamente eliminato.


Una notevole eccezione alla regola della resistenza del circuito che provoca uno spostamento della frequenza di risonanza è il caso dei circuiti con condensatore induttore resistore in serie ("RLC"). Finché tutti i componenti sono collegati in serie tra loro, la frequenza di risonanza del circuito non sarà influenzata dalla resistenza.

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