Il circuito RLC

La risonanza del circuito RLC

In un circuito RLC in serie gli effetti della bobina e del condensatore sono opposti: uno ritarda la corrente, l’altro la anticipa. A una frequenza particolare le loro reattanze sono uguali e si annullano: resta solo la resistenza, e la corrente è massima. Lontano da quella frequenza la corrente è piccola: il circuito seleziona una frequenza.

Frequenza di risonanza —
Corrente massima a questa frequenza —
Sfasamento della corrente —
Fattore di merito Q —
f₀ = 1 / (2π √(L C))
Imax = Vmax / √(R² + (ωL − 1/(ωC))²)

L’impedenza del circuito è Z = √(R² + (XL − XC)²). Alla frequenza di risonanza XL = XC, cioè ω L = 1 / (ω C): l’impedenza si riduce a R e la corrente è in fase con la tensione. La bobina qui vale 0,1 H, la tensione massima 10 V.

Il grafico mostra la corrente in funzione della frequenza, su scala logaritmica. Più la resistenza è piccola, più il picco è alto e stretto: il fattore di merito Q = (1/R) √(L / C) misura quanto il circuito è selettivo.

Una radio ha un circuito risonante con un condensatore regolabile: girando la manopola si cambia C e quindi f₀, e il circuito risponde solo alla stazione che trasmette su quella frequenza. Sotto la risonanza prevale il condensatore (corrente in anticipo), sopra la bobina (corrente in ritardo).

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