top of page
Circuito RLC en serie.

 Un circuito RLC  es un circuito lineal que contiene una resistencia eléctrica, una bobina (inductancia) y un condensador (capacitancia). Existen dos tipos de circuitos RLC, en serie o en paralelo, según la interconexión de los tres tipos de componentes. El comportamiento de un circuito RLC se describen generalmente por una ecuación diferencial de segundo orden (en donde los circuitos RC o RL se comportan como circuitos de primer orden). Con ayuda de un generador de señales, es posible inyectar en el circuito oscilaciones y observar en algunos casos el fenómeno de resonancia, caracterizado por un aumento de la corriente (ya que la señal de entrada elegida corresponde a la pulsación propia del circuito, calculable a partir de la ecuación diferencial que lo rige).

 

Circuitos RLC

Resonancia en los circuitos de corriente Alterna.

Un circuito esta, o entra, en resonancia cuando la tensión aplicada y la intensidad de corriente que circula  están en fase,  pues, la impedancia compleja del circuito se reduce exclusivamente a una resistencia pura R. Los circuitos resonantes son utilizados para seleccionar bandas de frecuencias y para rechazar otras. Cuando se está en la frecuencia de resonancia la corriente por el circuito es máxima.​

La resonancia es un fenómeno familiar. Saltar sobre las defensas de un automóvil por ejemplo, puede causar que el vehículo tenga un movimiento oscilatorios muy grande, si los brincos se repiten con la frecuencia apropiada y si los amortiguadores están un poco viejos. Sin embargo, si la frecuencia de los brincos aumentan o disminuye, la respuesta vibratoria del automóvil será mucho menor que antes. Una ilustración adicional se presenta en el caso de un cantante de ópera que puede romper copas de cristal por medio de una nota perfectamente emitida a la frecuencia adecuada. En cada uno de estos ejemplos se está considerando la frecuencia como si se ajustara hasta que ocurra la resonancia; también se puede ajustar el tamaño la forma y el material del objeto mecánico que está vibrando, aunque no sea tan fácil de conseguir de manera física.

 

Resonancia de un Circuitos RLC
Figura 1. circuito RLC en serie.
Figura 2. circuito RLC en paralelo.

La impedancia compleja de un circuito serie RLC es Z=R+j[wL-(1/wC)]=R+jX; y si XL=wL y XC=1/wC, lo cual tenemos que la impedancia total es igual a Z=R+j[XL-XC]. Cuando se conecta un circuito serie RLC, alimentado por una señal alterna, hay un efecto de ésta en cada uno de los componentes. En el condensador aparecerá una reactancia capacitiva, y en la bobina una reactancia inductiva. Como se puede ver los valores de estas reactancias depende de la frecuencia de la fuente. A mayor frecuencia XL es mayor, pero XC es menor y viceversa.

 

Resonancia de un Circuitos RLC en serie.
Circuito RLC en serie.
Figura 1. circuito RLC en serie.

Hay una frecuencia para la cual el valor de la XC y XL son iguales. Esta frecuencia se llama frecuencia de resonancia. El circuito en serie entra en resonancia cuando X=0, es decir, cuando wL=1/wC o bien XL= XC, por lo tanto w0=1/(Lw)^1/2. Ahora bien, w=2Ï€f  con lo que la frecuencia de resonancia viene dada por  f0=1/[2Ï€(LC)^1/2]. Cuando XL= XC  entonces Z=R+j(0)=R. la resonancia ocurre cuando la tensión y la corriente en las terminales de entrada están en fase, lo cual corresponde a una impedancia puramente real, de modo que la condición necesaria esta dada por  wL-(1/wC)=0.

 

Resonancia de un Circuitos RLC en paralelo.

En primera instancia se aplica la definición de resonancia a una red RLC en paralelo accionada por una fuente de corriente senoidal. En muchas situaciones prácticas, el circuito es una muy buena aproximación al que podría construirse en el laboratorio conectando un inductor físico en paralelo con un capacitor físico, donde la combinación en paralelo se acciona mediante una fuente de energía que tiene una impedancia de salida muy alta. La admitancia de estado permanente ofrecida a la fuente de corriente ideal es Y=(1/R)+j(wC-[1/wL]). La condición para que la resonancia acurra en este circuito es  wC-(1/wL)=0 para que la admitancia sea puramente real, por lo tanto Y=1/R. La frecuencia resonante está dada por f0=1/[2Ï€(LC)^1/2].

bottom of page