Circuito LC

Circuito LC
Esquema de un circuito LC formado por una bobina L en paralelo con un condensador C.

Un circuito LC o circuito resonante es un circuito formado por una bobina L y un condensador C. En circuito LC hay una frecuencia para la cual se produce un fenómeno de resonancia eléctrica, a la cual se llama frecuencia de resonancia, para la cual la reactancia inductiva es igual a la reactancia capacitiva (X_C = X_L\,\!). Por lo tanto, la impedancia será mínima e igual a la resistencia óhmica. Esto también equivale a decir, que el circuito estará en fase.

Contenido

Análisis

En un circuito resonante, la impedancia total vendrá dada por:

Z = \sqrt{R^2+(X_L-X_C)^2}\,\! y siendo, X_L = X_C\,\!, entonces  Z = \sqrt{R^2}\,\!, y así Z = R\,\!

En el estado de resonancia eléctrica, al ser la impedancia mínima, la intensidad eficaz de la corriente será máxima. Simultáneamente, la diferencia de potencial o tensión eléctrica correspondiente a X_C\,\! y X_L\,\!, tiene valores máximos iguales.

Otra característica de los circuitos resonantes es que la energía liberada por un elemento reactivo (inductor o condensador) es exactamente igual a la absorbida por el otro. Es decir, durante la primera mitad de un ciclo de entrada el inductor absorbe toda la energía liberada por el condensador, y durante la segunda mitad del ciclo el condensador vuelve a capturar la energía proveniente del inductor. Es precisamente esta condición "oscilatoria" que se conoce como resonancia, y la frecuencia en la que esta condición se da es llamada frecuencia resonante.

Los circuitos resonantes son especialmente útiles cuando se desea hacer "sintonizadores" o "tuners", en los cuales se quiere dar suficiente potencia a sólo una frecuencia dentro de un espectro. Por ejemplo cuando sintonizamos una emisora de radio en nuestro receptor lo que se ha producido es una condición de resonancia para la frecuencia central de esa radio-emisora. En el caso de los receptores de radio comerciales tienen un circuito resonante "ajustable" para poder seleccionar la frecuencia resonante adecuada. En las emisoras de FM los rangos de frecuencia varían entre 88 y 108 MHz.

Tipos de circuitos resonantes

RLC Serie

Esquema de un circuito RLC serie.



Z(j\omega) = \ R + j\omega L + 1/(j\omega C)\,\!

\omega_0 = \ 1/\sqrt{LC}\,\!

Q = \ L\omega_0/R\,\!

RLC paralelo

Esquema de un circuito RLC paralelo.

Y(j\omega) = \ 1/R + 1/(j\omega L) + j\omega C\,\!

\omega_0 = \ 1/\sqrt{LC}\,\!

Q = \ R/(L\omega_0)\,\!

Variable ω

La variable ω es equivalente al producto del ciclo completo en radianes (2 · π) y la frecuencia (f).


\omega = 2 \pi f \,\;

Véase también


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