¿Qué es un circuito resonante?

Un circuito resonante, también conocido como circuito LC, circuito de tanque o circuito sintonizado, es un circuito que almacena energía y lo transfiere de un lado a otro repetidamente, similar a un péndulo oscilante. La energía pasa entre un inductor, un componente de circuito que almacena energía en un campo magnético y un condensador, que almacena energía en un campo eléctrico. Cuando los dos trabajan a la misma frecuencia, se dice que el circuito está sintonizado. Dichos circuitos de sintonización se utilizan en sintonizadores y amplificadores.

El inductor y el condensador trabajan juntos. El condensador almacena energía en forma de voltaje y luego la libera en forma de corriente. El inductor almacena energía de la corriente en su campo magnético y luego libera la energía de regreso al condensador. Los dos componentes del circuito pasan su energía almacenada de un lado a otro, un fenómeno llamado oscilación. El número de veces cada segundo que la energía se transfiere de un lado a otro se considera la frecuencia del circuito resonante.

un CI resonantercuit es como un péndulo. Una persona tira del péndulo a un lado, almacenando así la energía potencial, porque el péndulo bob es más alto de lo que era antes. Cuando se libera el péndulo, la energía potencial se convierte en energía cinética, la energía del movimiento. La energía cinética hace que el péndulo pase a través de la posición neutral para levantarse en el otro lado, almacenando nuevamente la energía potencial. El péndulo oscila de un lado a otro hasta que se queda sin energía.

Como un péndulo, un circuito resonante funciona de manera más eficiente cuando oscila a su frecuencia preferida o resonante. La velocidad a la que el condensador e inductor toma cada uno la energía de recaudación y liberación es una función del tiempo. Si uno intenta conducir el circuito más rápido que su frecuencia resonante, el condensador o el inductor no podrán asumir y liberar la energía lo suficientemente rápido. La frecuencia de resonancia del circuito está definida por el equatiEn 1 dividido por la raíz cuadrada de L x C. L representa la inductancia en Henries, y C representa la capacitancia en Farads.

Al igual que un niño en un columpio, los circuitos resonantes pierden algo de energía a medida que la energía se pasa de un lado a otro, por lo que se debe agregar nueva energía para mantener el circuito en marcha. Los cables tienen resistencia. Los condensadores no liberan tanta energía como en el momento. La pérdida en un circuito resonante se mide por el factor de calidad o el factor Q. Un factor Q más alto indica que se pierde menos energía con cada oscilación.

El factor Q se calcula como la relación de la amplitud, o resistencia, de las oscilaciones que salen del circuito, en comparación con lo que entró en el circuito. Un factor Q más alto indica menos energía para mantener el circuito y se produce más salida para cada entrada. Como analogía, en el columpio de un niño, esto se puede comparar con cuán lejos viaja el swing después del empuje de los padres, en comparación con qué tan lejos viajó la mano de los padres mientras empuja al niño.

un oscilLator es un tipo especial de circuito que reemplaza la energía perdida de un factor Q menos ideal. Cuando un niño bombea un swing a la frecuencia correcta, agregando energía al sistema a intervalos regulares para superar la pérdida debido a la fricción y la resistencia al viento, el niño puede balancearse indefinidamente. Un sintonizador de radio es un circuito resonante con un alto factor Q. Girar la perilla cambia la capacitancia de un condensador variable. Cuando el circuito resonante se ajusta a la misma frecuencia que el transmisor de la estación de radio, el circuito produce una alta amplitud y transmisión de audio clara.