Ciricuiti risonanti RLC serie
Mi sto scervellando un po' su questa parte che ahimè, è stata affronata poco e male.
Supponiamo di avere un circuito RLC serie, che non disegno per praticità, formato quindi da R, L e C in serie. Le varie impedenze sono
R : R
C. $-jXC$
L : $jXL$
allora,
$Z$tot$=R+jXL-jXC$ che è uguale a $Z$tot$=R+j(XL-XC)$.
A questo punto disitnuiamo i 3 casi :
1)$Xl = XC$ e $w=w0$
2)$Xl < XC$ e $w < w0$
3)$Xl > XC$ e $w > w0$
Ecco, qualcuno sa spiegarmi da cosa derivano questi 3 casi? e cosa rappresentano la $w$?
Io so che la mia $w0$ è la pulsazione di risonanza, o frequenza, quindi sarebbe la "velocità" (concedetemela) della mia sinusoise gisuto? Il circuito, non avrà una sola pulsazione ? Allora cosa è la nostra $w$?
O forse essendo sfasati hanno frequenze diverse?
Insomma, vi chiedo se gentilmente poteste illunimarmi un po' su questo argomento, vi ringrazio.
Supponiamo di avere un circuito RLC serie, che non disegno per praticità, formato quindi da R, L e C in serie. Le varie impedenze sono
R : R
C. $-jXC$
L : $jXL$
allora,
$Z$tot$=R+jXL-jXC$ che è uguale a $Z$tot$=R+j(XL-XC)$.
A questo punto disitnuiamo i 3 casi :
1)$Xl = XC$ e $w=w0$
2)$Xl < XC$ e $w < w0$
3)$Xl > XC$ e $w > w0$
Ecco, qualcuno sa spiegarmi da cosa derivano questi 3 casi? e cosa rappresentano la $w$?
Io so che la mia $w0$ è la pulsazione di risonanza, o frequenza, quindi sarebbe la "velocità" (concedetemela) della mia sinusoise gisuto? Il circuito, non avrà una sola pulsazione ? Allora cosa è la nostra $w$?
O forse essendo sfasati hanno frequenze diverse?
Insomma, vi chiedo se gentilmente poteste illunimarmi un po' su questo argomento, vi ringrazio.
Risposte
Se le reattanze $X_L , X_C $ sono uguali in valore allora il loro effetto sul circuito si annulla e resta soltanto $R$ a limitare la corrente nel circuito che pertanto assumerà il valore massimo possibile ( naturalmente a parità di tensione applicata).
Questo avviene quando appunto $ X_L=X_C$ cioè a dire $ omegaL = 1/(omegaC) $ da cui si ricava che $ omega = sqrt(1/(LC) )$.Chiamiamo questa pulsazione di risonanza $omega_0 $ che dipende quindi dai valori di induttanza e capacità del circuito.
Ricordando poi che $ omega = 2*pi*f $ sarà pure $ omega_0 =2*pi*f_0$ essendo $ f_0 $ la frequenza di risonanza.
Se applichi al circuito serie una tensione sinusoidale di frequenza $f_0 (= omega_0/(2*pi))$ avrai le condizioni di risonanza , gli effetti antagonisti di $L $ e di $ C $ si annullano e la corrente che scorrerà nel circuito sarà limitata solo da $R $.
Questo avviene quando appunto $ X_L=X_C$ cioè a dire $ omegaL = 1/(omegaC) $ da cui si ricava che $ omega = sqrt(1/(LC) )$.Chiamiamo questa pulsazione di risonanza $omega_0 $ che dipende quindi dai valori di induttanza e capacità del circuito.
Ricordando poi che $ omega = 2*pi*f $ sarà pure $ omega_0 =2*pi*f_0$ essendo $ f_0 $ la frequenza di risonanza.
Se applichi al circuito serie una tensione sinusoidale di frequenza $f_0 (= omega_0/(2*pi))$ avrai le condizioni di risonanza , gli effetti antagonisti di $L $ e di $ C $ si annullano e la corrente che scorrerà nel circuito sarà limitata solo da $R $.
Commenti relativi al caso di circuito serie : se applichi una tensione sinusoidale di frequenza $ f $ anche la corrente avrà la stessa frequenza $ f $.
Variando i parametri del circuito $R, L , C $ la frequenza della corrente sarà SEMPRE $ f $ , si potrà essere in condizione di risonanza oppure no .
Se si è in condizioni di risonanza allora tensione e corrente sono in fase , altrimenti si ha uno sfasamento in anticipo o in ritardo .
Naturalmente variando i parametri del circuito varia l'ampiezza della della corrente che risulta massima se si è in condizioni di risonanza.
Variando i parametri del circuito $R, L , C $ la frequenza della corrente sarà SEMPRE $ f $ , si potrà essere in condizione di risonanza oppure no .
Se si è in condizioni di risonanza allora tensione e corrente sono in fase , altrimenti si ha uno sfasamento in anticipo o in ritardo .
Naturalmente variando i parametri del circuito varia l'ampiezza della della corrente che risulta massima se si è in condizioni di risonanza.