Circuitos resonantes
| ||||||
Circuitos resonantes. En un circuito de Corriente alterna, si la reactancia del capacitor y de la bobina tienen signos contrarios, se producen defasajes opuestos en la corriente que circula por el circuito y el valor de esta será la máxima que la tensión aplicada lo permita; el conjunto bobina-capacitor se dice que está en resonancia.
Sumario
Antecedente en la resonancia mecánica
La Resonancia es un fenómeno que se produce cuando un cuerpo capaz de vibrar es sometido a la acción de una fuerza periódica, cuyo periodo de vibración coincide con el periodo de vibración característico de dicho cuerpo. Una fuerza relativamente pequeña aplicada en forma repetida, hace que una amplitud de un sistema oscilante se haga muy grande. En estas circunstancias el cuerpo vibra, aumentando de forma progresiva la amplitud del movimiento tras cada una de las actuaciones sucesivas de la fuerza.
Una forma práctica de poner de manifiesto este fenómeno consiste en tomar dos guitarras y colocarlas próximas una de la otra. Cuando hacemos vibrar una cuerda, en la otra guitarra se emite de manera espontánea el mismo sonido debido a que las ondas sonoras generadas por la primera presionan a través del aire la segunda.
Resonancia en un circuito
Tanto los capacitores como las Bobinas, al ser colocados en un circuito de corriente alterna, ofrecen oposición al paso de la misma. Se puede suponer que al colocar ambos elementos, por ejemplo en serie, la oposición debería aumentar, en función de cada uno de sus valores de impedancia, tal como ocurría con los resistores. Sin embargo ello puede no es así, en virtud de que sus reactancias tienen signos contrarios, o sea que producen defasajes opuestos en la corriente; de manera que si podemos conseguir que las reactancias tengan el mismo valor, al tener signos contrarios se anularán entre sí, con lo que la única oposición que aparecerá al paso de la corriente, serán sólo las componentes resistivas “ R “, que es muy pequeña para los capacitores y algo mas grande para las bobinas, pero siempre muchas veces menores que las reactancias. Cuando ello ocurra, la corriente que podrá circular por el circuito, será la máxima que la tensión aplicada lo permita; y el conjunto bobina-capacitor se dice que está en resonancia, que en este caso particular de conexión de denominará Resonancia Serie.
Análisis matemáticamente
La condición de la resonancia será: Fr = 1 / 6.28 . L . C Fr será entonces la frecuencia a la cual ocurrirá la resonancia del circuito, que es donde habrá menor resistencia al paso de la corriente. Dicha resistencia será la suma de la resistencia de pérdidas del capacitor, y la resistencia óhmica del alambre de la bobina, por lo que la corriente será máxima. Si se sale de la resonancia, ya sea por cambio de frecuencia, o por el valor de L o C, la corriente disminuirá sensiblemente. Como se desprende de la ecuación matemática, existirá una única frecuencia de resonancia para cada par de elementos L y C.
Análisis del circuito
En el circuito de la imagen está la configuración L-C, que es la que producirá la oscilación a la que esta diseñada mediante la realimentación positiva a través de Cb. Además, en este circuito hay un símbolo nuevo que está indicado como V1 que es una válvula termoiónica, actualmente reemplazada en numerosos circuitos por componentes como los transistores o circuitos integrados.
Enlaces relacionados
- Frecuencia
- Corriente alterna
- Amplitud de la corriente alterna
- Onda senoidal
- Frecuencia de la corriente alterna
- Fase de la corriente alterna
