U AC kolu, kada su aktivni element r, kapacitivni C i induktivni L povezani u seriju, pojavljuju se pojave kao npr.rezonancija serijepojaviti. Ovaj fenomen se može iskoristiti (na primjer, u radiotehnici), ali može uzrokovati i ozbiljnu štetu (u visokonaponskoj električnoj opremi, serijska rezonancija može dovesti do ozbiljnih posljedica).
Šematski dijagram i vektorski dijagramrezonancija serijeprikazani su u nastavku:
Uključivanje sva tri elementa ovog kola u nizu će zadovoljiti sledeće uslove:
Također se mora imati na umu da se rezonancija može pojaviti samo na φ=0, gdje je u serijskoj vezi, ekvivalentna odnosu X=ω L -1/(ω C)=0, odnosno uslov ω L=1/(ω C) ili ω 2 LC=1. rezonancija se može postići na tri načina: Rez.
Induktivnost zavojnice;
Odaberite kapacitet kondenzatora;
Odaberite ugaonu frekvenciju ω 0;
Osim toga, sljedeća formula se može koristiti za određivanje svih ovih vrijednosti frekvencija, kapacitivnosti i induktivnosti:
Frekvencija 0 od ω naziva se rezonantna frekvencija. Ako napon ili aktivni otpor r u kolu ostane nepromijenjen, struja u kolu će biti maksimalna i jednaka U/r tokom serijske rezonancije. To znači da će struja biti potpuno neovisna o reaktanciji kola. Kada reaktansa XC=XL prijeđe vrijednost otpora r, napon na terminalima zavojnice i kondenzatora će početi da se pojavljuje, znatno premašujući napon na terminalima kola. Uslov da napon na terminalu kola bude niži od napona reaktivnog elementa je:
vrijednost
Radi pogodnosti proračuna i veličine otpora, specificiramo da se ρ naziva valna impedancija kola.
Višestrukost viška napona na stezaljkama kapacitivnih i induktivnih komponenti u odnosu na mrežu može se odrediti sljedećim izrazom:
Vrijednost Q određuje karakteristike rezonancije kola, što se naziva faktor kvalitete kola. Slično, karakteristike rezonancije se mogu okarakterizirati vrijednošću slabljenja kola od 1/Q-.
Trenutna snaga induktivnosti i kapacitivnosti će biti jednaka p=U=Isin2 ω t i p C ^=- U Ç Isin2 ω t. U serijskoj rezonanciji, kada je UL=UC, ove snage će uvijek biti jednake i imati suprotne predznake. To znači da će u ovom kolu doći do razmjene energije između magnetskog polja zavojnice i električnog polja kondenzatora, dok neće doći do izmjene energije između energije magnetskog polja i energije električne energije (izvora energije). To je zato što p L+p C=dW m/dt+dW e/dt i W m+W e=konstant, što znači da je ukupna energija polja u kolu konstantna. Tokom rada ovog sistema, kada se struja na zavojnici poveća, a napon na kondenzatoru smanji, energija iz kondenzatora će ući u zavojnicu unutar četvrtine ciklusa. U sljedećoj četvrtini ovog ciklusa, situacija je upravo suprotna - struja zavojnice će se smanjiti i napon kondenzatora će se povećati, što znači da će energija iz induktora teći ka kondenzatoru. U ovom slučaju, električna energija dovedena u kolo će pokriti samo potrošnju energije koja se odnosi na prisutnost aktivnih otpornika r u kolu.