Le diagramme vectoriel d'unsérie résonante (également connue sous le nom de série résonante à fréquence variable)Le circuit RLC affiche l'impédance capacitive (à gauche), l'impédance inductive (au centre) et l'impédance résistive (à droite) pendant la résonance. Le vecteur tension sur le graphique est composé d'un triangle rectangle avec l'hypoténuse VT, le conduit vertical VLVC et le conduit horizontal V R. On peut voir qu'en raison de la nature capacitive de l'impédance, le courant précède la tension, tandis que l'inductance est en retard sur la tension.
Dans unsérie résonanteCircuit RLC, le même courant circule à travers les résistances, les condensateurs et les inductances, mais la chute de tension entre les composants du circuit est différente. Le diagramme vectoriel montre la tension VT d'une source de tension idéale. En raison de la présence d'une résistance, ce graphique montre que le vecteur de tension horizontale aux bornes de la résistance est en phase avec le courant circulant à travers la résistance. Le vecteur de tension d'inductance VL est à 90 degrés derrière le vecteur de courant, il pointe donc vers le haut (+90 degrés). Le vecteur tension sur le condensateur est en avance de 90 degrés sur le vecteur courant ; Sa direction est donc vers le bas (-90 degrés). La somme vectorielle de deux vecteurs pointant dans des directions opposées peut être dirigée vers le bas ou vers le haut, selon que la chute de tension est plus importante sur l'inductance ou le condensateur. Le vecteur tension totale dans le circuit VT est déterminé par le théorème de Pythagore.
A la fréquence de résonance, la capacité et l'inductance sont égales. Si nous regardons le|Z|formule ci-dessus, nous verrons que l'impédance effective sera déterminée uniquement par la valeur de la résistance et sera minimisée. Le même courant circule à travers les inductances et les condensateurs, et la chute de tension à leurs bornes est égale et de signe opposé, car leur réactance est également égale. Par conséquent, à la fréquence de résonance de la source, la consommation de courant est déterminée uniquement par la résistance, car le circuit LC série idéal en résonance est un court-circuit de l'alimentation. S'il y a une résistance dans le circuit, le circuit RLC série à résonance est une charge purement résistive.
Lors de la détermination de la fréquence de résonance d'un circuit RLC en série, les facteurs suivants doivent être pris en compte :
En multipliant les deux côtés de l'équation par la fréquence f, on obtient :
Si les deux côtés de l'équation sont divisés par 2 π L, les racines carrées sont extraites des deux côtés et l'expression résultante est simplifiée, la valeur de la fréquence de résonance peut être obtenue :
