Los circuitos con elementos L y C tienen características especiales debido a sus características de frecuencia (como frecuencia Vs, corriente, voltaje e impedancia), que pueden tener valores mínimos o máximos significativos en frecuencias específicas. Las aplicaciones de estos circuitos involucran principalmente transmisores, receptores de radio y receptores de televisión. Considere un circuito LC en el que condensadores e inductores están conectados en serie en la fuente de alimentación, y la conexión del circuito tiene una característica única de resonancia a una frecuencia precisa llamada frecuencia de resonancia. Este artículo analiza qué es un circuito LC y el funcionamiento armónico de circuitos LC simples en serie y paralelo.
¿Qué es un circuito LC?
El circuito LC, también conocido como circuito de almacenamiento de energía, circuito de sintonización o circuito resonante, es un circuito formado por un inductor incrustado en un condensador representado por la letra "C" y conectados entre sí por la letra "L". Estos circuitos se utilizan para generar señales de frecuencias específicas o recibir señales de señales compuestas de frecuencias específicas. El circuito LC es un componente electrónico básico en varios dispositivos electrónicos, especialmente en dispositivos inalámbricos como sintonizadores, filtros, mezcladores y osciladores. La función principal del circuito LC suele ser oscilar con una amortiguación mínima.
Resonancia del circuito serie LC
en unserie resonanteLa configuración del circuito LC, el condensador "C" y el inductor "L" están conectados en serie, como se muestra en el siguiente circuito. La suma de los voltajes en el capacitor y el inductor es la suma de los voltajes totales en los terminales del circuito abierto. La corriente en el circuito LC+terminal Ve es igual a la corriente a través del inductor (L) y el capacitor (C) v=v L+v C, i=i L=i C
Cuando aumenta la amplitud de la reactancia inducida "XL", la frecuencia también aumenta. De manera similar, cuando el valor de reactancia del capacitor "XC" disminuye, la frecuencia también disminuye.
Resonancia del circuito serie LC
A una frecuencia específica, dos reactancias XL y XC tienen la misma magnitud pero de signos opuestos, por lo tanto, a esta frecuencia se le llama frecuencia resonante, representada por un circuito LC.
Por lo tanto, en resonancia
X L = -X C
ωL= 1 /ωC
ω=ω0= 1 /√LC
Esto se llama frecuencia angular resonante del circuito. Convierta la frecuencia angular en frecuencia usando la siguiente fórmula
f0 =ω0/2π√LC
en unserie resonanteConfiguración del circuito LC, las dos resonancias XC y XL se cancelan entre sí. En componentes prácticos más que ideales, el flujo de corriente suele ser opuesto a la resistencia del devanado de la bobina. Por lo tanto, la corriente proporcionada al circuito es máxima durante la resonancia.
La definición de un circuito receptor es que cuando In Lt f y f0 son máximos, la impedancia del circuito es mínima.
para f
para f
Resonancia del circuito LC paralelo
En una configuración de circuito LC en paralelo, el condensador "C" y el inductor "L" están conectados en paralelo, como se muestra en la siguiente figura. La suma de los voltajes en el capacitor y el inductor es la suma de los voltajes totales en los terminales del circuito abierto. La corriente en el circuito LC+terminal Ve es igual a la corriente que pasa por el inductor (L) y el condensador (C).
v = v L = v C
I=IL +IC
Sea la resistencia interna de la bobina "R". Cuando ocurren dos resonancias XC y XL, las corrientes de las ramas reactivas son iguales y opuestas, por lo que se cancelan entre sí para proporcionar la corriente mínima en el cable clave. Cuando la corriente total se minimiza en este estado, la impedancia total se maximiza y la frecuencia de resonancia viene dada por la siguiente ecuación
f0 =ω0/2π= 1 /2π√LC
Tenga en cuenta que durante la resonancia, la corriente de cualquier rama reactiva no es la mínima. Pero la corriente de cada rama reactiva se da por separado separando la tensión reactiva "V" de la tensión reactiva "Z".
Resonancia del circuito LC paralelo
Por lo tanto, según la ley de Ohm, I=V/Z
El circuito supresor se puede definir como: cuando la corriente de línea es mínima y la impedancia total es máxima en f0, el circuito es inductivo por debajo de f0 y capacitivo por encima de f0.