Resonancia en circuitos RLC

Published On Jan-18-2018

Transcripción

Los circuitos RLC también experimentan el fenómeno que discutimos anteriormente, cuando la velocidad angular es uno entre la raíz de L por C. No obstante, debido a la presencia de un resistor, la impedancia equivalente será aumentada o reducida de tal manera, que nunca se alcance una impedancia de cero o infinito, respectivamente.

Consideremos un circuito RLC en serie. Cuando se alcanza la frecuencia de resonancia, la sección del inductor y el capacitor actuarán como un conductor convencional, pues la impedancia es cero. Sin embargo, el resistor sí se opondrá al flujo de corriente. Por esta razón, la corriente será igual al voltaje sobre la resistencia.

En el circuito en paralelo, la sección del inductor y el capacitor sí presentará una impedancia que tienda a infinito, por lo que la corriente fluirá únicamente a través del resistor. De nuevo, la corriente es igual al voltaje entre la resistencia.

Figura 6.5. Circuitos RLC en serie y en paralelo

Al observar un gráfico de corriente en función de la velocidad angular, observamos una curva particular. La corriente máxima se alcanza en la frecuencia de resonancia, la cual equivale a omega sub cero. En este punto, la corriente es igual al voltaje de suministro negativo entre la resistencia. Cuanto menor sea esta última, mayor será la corriente, por lo que el pico en el gráfico será más alto.

Figura 6.6. Relación entre corriente y velocidad angular

Nótese que el ancho de la “montaña” que se forma en el gráfico está delimitada por omega sub uno y omega sub cero. En el mundo de la electrónica, esto corresponde al punto en el que el resistor se encuentra disipando la mitad de la potencia. Esto sucede cuando el voltaje es igual al voltaje de suministro entre la raíz de dos o también cuando la corriente es igual a la corriente suministrada entre la raíz de dos.

Figura 6.7. Mitad de la potencia máxima disipada por el resistor

La diferencia entre omega sub dos y omega sub uno es denominada “ancho de banda” o bandwidth. De manera similar, el factor Q, factor de calidad o quality factor expresa qué tan ancho o qué tan angosto es el pico. El factor Q equivale a la frecuencia de resonancia entre el ancho de banda.

Figura 6.8. Ancho de banda del pico

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