Ha az induktorok és a kondenzátorok sorba vannak kötve egy váltakozó áramú áramkörrel, akkor a maguk módján hatnak az áramkört tápláló generátorra, valamint az áram és a feszültség közötti fázisviszonyra.
Az induktorok fáziseltolódást vezetnek be, ahol az áram hatására a feszültség negyedciklussal késik, míg a kondenzátorok miatt az áramkör feszültsége és árama negyedciklussal késik. Ezért az induktivitás és az ellenállás hatása az áram és a feszültség közötti fáziseltolódásra az áramkörben ellentétes a kapacitív ellenálláséval.
Ez ahhoz a tényhez vezet, hogy az áramkörben az áram és a feszültség közötti teljes fáziseltolódás az induktív ellenállás és a kapacitív ellenállás arányától függ.
Ha egy áramkör kapacitív ellenállása nagyobb, mint az induktív érték, akkor az áramkör lényegében kapacitív, ami azt jelenti, hogy a feszültség elmarad az áram fázisától. Ellenkezőleg, ha az áramkör induktivitása és ellenállása nagyobb, mint a kapacitív induktivitás, akkor a feszültség az áram előtt van, tehát az áramkör induktív.
Ezen ellenállások ellentétes hatásai miatt az áramkörben az egyik Xc ellenállás negatív előjelű, míg a teljes reaktanciát a következő képlet határozza meg:
Az Ohm-törvényt erre a láncra alkalmazva a következőket kapjuk:
Ez a képlet a következőképpen konvertálható:
Az XL áramkör teljes feszültségkomponensének effektív értéke le tudja győzni az áramkör induktivitását és ellenállását, míg az IX C áramkörben a teljes feszültségkomponens effektív értéke a kapacitív ellenállást.
Ezért a tekercsek és kondenzátorok soros kapcsolásából álló áramkör teljes feszültsége két tagból állónak tekinthető, amelyek értéke az áramkör induktivitásának és kapacitásának ellenállásától függ.
Úgy gondoljuk, hogy ennek az áramkörnek nincs aktív ellenállása. Ha azonban az áramkör aktív ellenállása nagyon kicsi és figyelmen kívül hagyható, az áramkör teljes ellenállását a következő képlet határozza meg:
Ahol R az áramkör teljes aktív ellenállása, és XL - XC a teljes reaktanciája. Jogunk van leírni az Ohm-törvény képletét:
Kommunikációs rezonancia
A sorba kapcsolt induktív és kapacitív ellenállások kisebb fáziseltolódást eredményeznek az áram és a feszültség között egy váltakozó áramú áramkörben, mintha külön lenne az áramkörben.
Más szóval, ennek a két eltérő tulajdonságú reaktornak az áramkörben történő egyidejű működése következtében a fáziseltolódás kompenzálódik (kölcsönös megsemmisülés).
Teljes kompenzáció, vagyis amikor az indukált ellenállás egyenlő az áramkörrel, vagyis amikor X kapacitásellenállása teljes mértékben megszünteti az áram és a feszültség közötti fáziseltolódást ebben az XL=X áramkörben. Ez ugyanaz, ha ω L=1/ω C.
Ebben az esetben az áramkör tiszta aktív ellenállásként fog viselkedni, mintha nem lennének tekercsek vagy kondenzátorok. Ennek az ellenállásnak az értékét a tekercs és a csatlakozó vezeték effektív ellenállásának összege határozza meg. Ebben az esetben az áramkör effektív áramértéke maximális lesz, és az Ohm-törvény I=U/R képlete határozza meg, ahol R helyett R. van beállítva.
Ugyanakkor a proxy feszültség egyenlő lesz az Ø L=me XL tekercs és az Uc=me XC kondenzátor között, és a lehető legnagyobb lesz. Abban az esetben, ha az áramkör aktív ellenállása kicsi, ezek a feszültségek meghaladhatják a teljes U feszültséget az áramköri kapcsokon. Ezt az érdekes jelenséget az únsorozat rezonanciaaz elektrotechnikában.
A képen. Az ábra a soros rezonancia feszültség-, áram- és teljesítménygörbéit mutatja az áramkörben.
Emlékeztetni kell arra, hogy az XL és XC impedanciák az áram frekvenciájától függően változnak, és a frekvenciájukban legalább kis mértékben módosulnak, például XL-re növelve =ω L nő, X pedig C ^=1/ω S csökken. Ezért a feszültség rezonanciája azonnal megsemmisül az áramkörben, és az aktív ellenállással együtt megjelenik az áramkörben a reaktancia. Ha az áramkör induktivitásának vagy kapacitásának a méretét megváltoztatják, ugyanaz a helyzet áll elő.
Keresztülsorozat rezonancia, az áramforrás teljesítménye csak az áramkör aktív ellenállásának leküzdésére, azaz a vezető melegítésére lesz felhasználva.
Valójában egy tekercses áramkörben létezik energiarezonancia, ami az energia periodikus átmenetére utal a generátorból a tekercs mágneses mezőjébe. A kondenzátoros áramkörökben ugyanez történik, de a kondenzátor elektromos mezőjének energiája miatt. A soros rezonancia (XL=XC) során kondenzátorokkal és tekercsekkel ellátott áramkörben az áramkör által felszabaduló energia periodikusan átkerül a tekercsből a kondenzátorba, és fordítva. Csak az áramkör aktív ellenállásának leküzdéséhez szükséges energiafogyasztás esik az áramforrásra. Ezért generátor hiányában energia cserélődik a kondenzátorok és a tekercsek között.
Csak az árnyomás rezonanciáját kell leküzdeni, mivel a tekercs mágneses tér energiája egyenlőtlenné válik a kondenzátor elektromos mezőjének energiájával, és e mágneses mezők közötti energiacsere során többletenergia keletkezik, amely időszakosan áramlik az áramforrásból az áramkörbe vagy vissza az áramkörbe.
Ez a jelenség nagyon hasonló a főrugókhoz. Ha nem a súrlódási erő akadályozza a mozgását, akkor az inga rugó (vagy óraterhelés) nélkül folyamatosan rezonálhat.
A rugó a megfelelő időben tájékoztatja az ingát az energiája egy részéről, segítve a súrlódás leküzdését és a rezgés folytonosságát.
Hasonlóképpen, egy áramkörben, amikor rezonancia van, az áramforrás csak az áramkör aktív ellenállásának leküzdésére fogyaszt energiát, ezáltal támogatja a rezonanciafolyamatot.
Ezért arra a következtetésre jutottunk, hogy bizonyos feltételek mellett az XL=XC, egy generátorból és egy sorba kapcsolt induktorból és kondenzátorból álló váltakozó áramú áramkör rezonáns rendszerré válik. Az ilyen típusú áramkört rezonáns áramkörnek nevezik.
Az XL=XC egyenletből meghatározhatjuk a generátor hol frekvenciaértékétsorozat rezonanciaelőfordul:
A tapasztalt áramkör kapacitásának és induktivitásának értékeisorozat rezonancia
Ezért e három mennyiség (f res, L és C) bármelyikének megváltoztatása soros rezonanciát okozhat az áramkörben, ami rezonáns áramkörré változhat.