U AC krugovima koji sadrže otpornike, induktore i kondenzatore, napon i struja na oba kraja kola su općenito različite faze. Ako se parametri kola ili frekvencija napajanja podese tako da struja bude u fazi sa naponom napajanja, kolo postaje otporno, a radno stanje kola naziva se rezonancija.
Fenomen rezonancije je specifičan fenomen u sinusoidnim AC krugovima. Široko se koristi u elektroničkom i komunikacijskom inženjerstvu. Ali u sistemu napajanja, rezonancija može poremetiti normalan rad sistema.
Rezonancija se generalno deli naserijska rezonancija (takođe poznata kao rezonancija promjenjive frekvencije)i paralelna rezonancija. Kao što ime govori, serijska rezonancija se odnosi na rezonanciju koja se javlja u serijskom kolu, dok se paralelna rezonancija odnosi na rezonanciju koja se javlja u paralelnom kolu.
U serijskom kolu sastavljenom od otpornika, induktora i kondenzatora. Kada je kapacitivna reaktansa XC jednaka induktivnoj reaktanciji XL, odnosno XC=XL. Faza napona U i struje I u kolu je ista, a kolo pokazuje čisto otporno ponašanje, koje se naziva serijska rezonanca. Kada se u kolu dogodi serijska rezonancija, ukupna impedancija je minimizirana i struja će dostići svoju maksimalnu vrijednost.
Uslovi za pojavu serijske rezonancije
Da bi se rezonancija pojavila u serijskom kolu, moraju biti ispunjeni određeni uslovi.
Karakteristike serijskog rezonantnog kola
Kada je ukupna vrijednost impedanse najmanja, a napon napajanja konstantan, struja je najveća, a kolo je otporno. Napon na kondenzatoru ili induktoru može biti veći od napona napajanja.
Promjene energije u kolu tokom serijske rezonancije
Q koji kolo apsorbira u izvor napajanja je 0. Tokom rezonance dolazi do izmjene energije između električnog i magnetnog polja unutar kola, a napajanje daje energiju samo R.
Visok napon može oštetiti opremu, a serijsku rezonanciju treba izbjegavati u elektroenergetskim sistemima, koja se široko koristi u radiotehnici.
Primjena serijskog rezonantnog kola
Korištenje serijske rezonancije za generiranje napona visoke frekvencije snage, primijenjene u visokonaponskoj tehnologiji, za provođenje testova otpornog napona na energetskoj opremi kao što su transformatori. Najefikasnija i izravna metoda za ispitivanje izolacijske čvrstoće električne opreme je efikasno otkrivanje opasnih koncentrisanih defekata u opremi.
U radiju, serijska rezonantna kola se često koriste za odabir radio signala, proces koji se naziva podešavanje. Sljedeći dijagram prikazuje njegovo tipično kolo.
Kada različiti radio talasi različitih frekvencija generišu električne signale različitih frekvencija na anteni, oni se indukuju kroz zavojnicu 1L do zavojnice 2L. Ako oscilacijski krug rezonira s određenom frekvencijom signala, struja signala u kolu je najveća, a napon CU veći od Q puta napona ovog signala se generira na oba kraja kondenzatora. Za ostale signale različitih frekvencija, jer ne dolazi do rezonancije, struja u kolu je vrlo mala, što se potiskuje od strane kola. Zbog toga se kondenzator C može promijeniti da promijeni rezonantnu frekvenciju kola kako bi se odabrao željeni radio signal.