Kada su induktivna i kapacitivna reaktancija jednake, kolo rezonira, odnosno kada je 2 π fL=1/2 π fC
Gdje je L induktivnost u Henry jedinicama, a C kapacitivnost u Faradovim jedinicama.
Za dati L i dati C, ovo se događa samo na jednoj frekvenciji: f=1/2 π√ (LC)
Ova frekvencija se naziva rezonantna frekvencija, a rezonancija u kolu je frekvencija na kojoj je kapacitivna reaktancija jednaka induktivnoj reaktanciji.
Uzmimo probleme u grupi problema kao primjer i izračunajmo neke rezonantne frekvencije:
Ako je R 22 oma, L je 50 mikrohenrija, a C je 40 pikofarada. Theserija rezonantnafrekvencija serijskog RLC kola je 3,56 MHz.
f=1 /2π√(LC)= 1 /(6.28 x√(50×10 -6 x 40×10 -12))= 1 /(2.8 x 10 -7)= 3.56 MHz
Imajte na umu da vrijednost otpora nije važna, a rezonantna frekvencija je R=220 oma ili 2,2 megaoma.
Ako je R 33 oma, L je 50 mikrohenrija, a C je 10 pikofarada. Paralelna rezonantna frekvencija paralelnog RLC kola je 7,12 MHz.
f=1 /2π√(LC)= 1 /(6.28x√(50×10 -6 x 10×10 -12))= 1 /(1.4×10 -7)= 7.12 MHz
Kada su induktor i kondenzator spojeni u seriju, impedancija serijskog kola na rezonantnoj frekvenciji je nula jer je reaktancija jednaka i suprotna na toj frekvenciji. Ako postoji otpornik u kolu, to će utjecati samo na impedanciju. Stoga je impedancija serijskog RLC kola na rezonanciji približno jednaka otporu kola.
Kako frekvencija prolazi kroz rezonanciju, amplituda struje na ulazu serijskog RLC kola je maksimizirana, jer ni kondenzator ni induktor ne povećavaju ukupnu impedanciju kola na rezonantnoj frekvenciji.
Kada su induktor i kondenzator spojeni paralelno, impedancija postaje jednaka i suprotna jedna drugoj na rezonantnoj frekvenciji. Međutim, budući da su spojeni paralelno, kolo je zapravo otvoreno kolo. Stoga je pri rezonanciji impedancija kola sa paralelnim otpornicima i induktorima i kondenzatorima približno jednaka otporu kola.
Budući da se paralelna LC kola efektivno otvaraju u rezonanciji, veličina struje na ulazu rezonantnog paralelnog RLC kola je minimizirana. Maksimalna cirkulirajuća struja u komponentama paralelnog LC kola tokom rezonancije može uzrokovati da napon preko serijske reaktanse bude veći od napona koji se primjenjuje na njih.
Drugi rezultat međusobnog poništavanja reaktancije induktivnosti i kapacitivnosti je da nema faznog pomaka na rezonantnoj frekvenciji, a fazni odnos između struje i napona koji teče kroz serijski rezonantni krug tokom rezonancije je da su napon i struja u fazi.
U idealnoj situaciji, impedansa serijskog LC kola na rezonantnoj frekvenciji je nula, dok je impedansa paralelnog LC kola na rezonantnoj frekvenciji beskonačna. Međutim, u stvarnom svijetu, rezonantna kola ne funkcioniraju na ovaj način. Da bismo opisali sličnost između ponašanja kola i idealnog rezonantnog kola, koristimo faktor kvalitete ili Q. Budući da je reaktancija induktivnosti jednaka reaktanciji kapacitivnosti na rezonantnoj frekvenciji, Q RLC paralelnog kola je otpor podijeljen sa reaktancijom induktivnosti. Induktivnost ili kapacitivnost:
Q=R/XL ili R/XC
Q od RLC-aserijska rezonancija (poznata i kao rezonancija frekvencijske konverzije)krug je reaktancija induktora ili kondenzatora podijeljena sa otporom:
Q=XL/R ili XC/R
U osnovi, što je veći Q, to se više rezonantno kolo ponaša kao idealno rezonantno kolo, a što je veći Q, to je manji gubitak otpora u kolu. Manji gubici će povećati Q induktora i kondenzatora, a efekat povećanja Q u rezonantnom kolu je povećanje unutrašnjeg napona i cirkulacione struje.
Q je važan parametar u dizajniranju kola za usklađivanje impedancije. Rezultat povećanja Q u kolima za usklađivanje impedanse je smanjenje propusnog opsega za usklađivanje, a kola sa nižim Q proizvodit će širi propusni opseg, ali po cijenu povećanih gubitaka.
Parametar rezonantnog kola koji se odnosi na Q je propusni opseg pola snage, koji se odnosi na propusni opseg gdje će serijski rezonantni krug proći polovinu snage ulaznog signala, a paralelni rezonantni krug će odbiti polovinu snage ulaznog signala.
Možemo koristiti Q kruga da izračunamo propusni opseg pola snage: propusni opseg=f/Q