9.8 :  Ressonância em Série

A impedância do circuito RLC é definida como a razão entre a tensão de alimentação e a corrente do circuito. A ressonância em tal circuito ocorre quando a parte imaginária desta impedância é igual a zero. Esta condição específica significa que a reatância indutiva é exatamente igual à reatância capacitiva. A frequência na qual isso acontece é conhecida como frequência de ressonância. Matematicamente, a frequência de ressonância é inversamente proporcional à raiz quadrada do produto da indutância (L) e da capacitância (C).

Nesta frequência de ressonância, a combinação em série do indutor e do capacitor se comporta como um curto-circuito. Consequentemente, o circuito atua puramente resistivo, o que significa que a impedância está no mínimo e o circuito permite o fluxo máximo de corrente. Isso também resulta na tensão e na corrente em fase, alcançando um fator de potência unitário.

Quando a ressonância é alcançada, a impedância atinge sua magnitude mínima, permitindo o fluxo máximo de corrente através do circuito. Além disso, na ressonância, a tensão no indutor e no capacitor pode exceder muito a tensão da fonte devido ao fator de qualidade do circuito, que indica a eficiência do circuito em sua frequência de ressonância. Este fenômeno é crítico em aplicações como sintonizadores de rádio e filtros, onde a intensidade do sinal para uma frequência selecionada precisa ser melhorada.

O circuito ressonante em série é caracterizado pela frequência ressonante, onde o circuito apresenta comportamento puramente resistivo com corrente máxima. Durante a condição de ressonância, a corrente de reatância indutiva e capacitiva aumenta muitas vezes em relação ao seu valor padrão. Ainda assim, este efeito não é observado, pois a reatância indutiva e capacitiva anulam os efeitos uma da outra. A frequência ressonante é crucial em diversas aplicações, incluindo circuitos de sintonia em transmissores e receptores de rádio, onde a capacidade de selecionar ou rejeitar frequências específicas é essencial.