¿Cuál es la fase del voltaje en relación con la corriente en resonancia?

Voy a usar el concepto de componentes perfectos para esto. Por lo tanto, un inductor no tiene resistencia ni capacitancia, una resistencia no tiene capacitancia ni inductancia, y un capacitor no tiene resistencia ni inductancia.

Recuerda a ELI, el hombre de ICE.

En un inductor “L”, EMF o voltaje conduce I o corriente.
En un condensador “C”, I o corriente conducen EMF o voltaje.

En realidad, se supone que E es el símbolo del voltaje como I es el símbolo de la corriente en las ecuaciones. No debe confundirse con las unidades de voltaje V y amperios A.

Los adelantos o retrasos dependen de si se trata de un circuito RLC en serie o paralelo.

En circuitos paralelos, el voltaje es el mismo en todos los componentes. En la resonancia, la corriente en la resistencia está en fase con el voltaje aplicado. La corriente en el inductor retrasará el voltaje aplicado en 90 grados. La corriente en el condensador conducirá el voltaje aplicado en 90 grados. Dado que la corriente en el inductor y el condensador están desfasados ​​180 grados entre sí, la única corriente que fluye dentro y fuera del circuito es la de la resistencia.

En los circuitos en serie, la corriente es la misma en todos los componentes. En la resonancia, el voltaje a través de la resistencia está en fase con la corriente aplicada. El voltaje a través del inductor conducirá la corriente aplicada en 90 grados. El voltaje a través del condensador retrasará la corriente aplicada en 90 grados. Dado que los voltajes a través del inductor y el capacitor están desfasados ​​180 grados entre sí, se cancelan y solo el voltaje a través de la resistencia aparece fuera del circuito.

Hay dos circuitos básicos. Siempre habrá algo de resistencia en el circuito debido a los cables y las bobinas en el dispositivo de inductancia.

Primero está el circuito en serie con resistencia, inductancia y capacitancia en serie. La misma corriente fluye a través de todos ellos. En la resonancia, el voltaje a través de la inductancia y la capacitancia estarán 90 grados fuera de fase con la corriente pero en direcciones opuestas. Por lo tanto, la corriente estará en fase con el voltaje aplicado y los voltajes a través de los componentes reactivos podrían ser bastante grandes.

Luego está el circuito paralelo con una bobina de inductancia en paralelo con un condensador. El voltaje aplicado será el mismo en cada dispositivo con alguna caída de voltaje en los cables debido a la resistencia. La corriente en los dos componentes reactivos estará aproximadamente 90 grados fuera de fase con el voltaje aplicado pero en direcciones opuestas, cancelando así en lo que respecta al voltaje aplicado. Este fenómeno se explota con electroimanes cuando un condensador está conectado en paralelo con la bobina magnética y hay disponible una corriente muy grande para fines magnéticos sin una gran entrada de energía. En los aceleradores de partículas se usa dicho circuito y la resistencia se reduce a casi cero enfriando el equipo a casi -273 grados Celsius. Esto es cuando los cables de cobre se convierten en superconductores sin resistencia y se pueden generar enormes campos magnéticos con pequeñas entradas de energía.

La resonancia es un tema fascinante, más bien como el infinito. Aparece en los circuitos eléctricos, pero generalmente se evita la autodestrucción por la resistencia que limita el flujo de corriente máximo. La resonancia aparece en los sistemas mecánicos cuando el componente inercial está equilibrado por el componente de rigidez y una ráfaga de viento con suficiente energía para iniciar el movimiento de la estructura, y con suficiente energía para superar cualquier amortiguación por fricción en la estructura, desencadenará una reacción con la estructura. vibra a la frecuencia resonante con cada oscilación cada vez más grande hasta que se autodestruye. Esto alguna vez fue un problema con los aviones hasta que los diseñadores aprendieron lo suficiente sobre el tema para evitar el problema hasta que algún militar quiere llevar un sistema de armas diferente debajo de las alas que altera la frecuencia de resonancia y, más críticamente, altera la forma en que el ala se mueve en el nueva frecuencia resonante

Espero que esto despierte su interés y busque referencias a la resonancia en Google o Wikipedia.

Cualquiera que sea el circuito que elija, ya sea un circuito resonante de la serie LC o paralelo, cos (φ) = 1, por lo tanto, la corriente y el voltaje se convierten en fase, ya que la corriente se maximizará.

A frecuencias más bajas que la frecuencia de resonancia, el condensador tiende a dominar y el voltaje es inferior a la corriente; a frecuencias más altas el inductor tiende a dominar y el voltaje conduce a la corriente.

Para un circuito inductor-condensador (LC) resonante en paralelo, la energía en el circuito se intercambia entre la almacenada en el campo eléctrico entre las placas del condensador ([matemática] = 0.5 * C * V ^ 2 [/ matemática]) y eso almacenado en el campo magnético que rodea el inductor ([matemática] = 0.5 * L * I ^ 2 [/ matemática]). Entonces, cuando el voltaje del condensador (y la energía del campo eléctrico) está en un pico, la corriente del inductor (y la energía del campo magnético) es cero. Cuando la corriente del inductor (y la energía del campo magnético) está en un pico, el voltaje del condensador (y la energía del campo eléctrico) es cero.

Por lo tanto, la corriente y el voltaje están desfasados ​​90 grados (un cuarto de ciclo de la frecuencia de resonancia). En el circuito que se muestra arriba, y con voltaje y corriente positivos en las direcciones de las flechas, se puede ver que la corriente retrasa el voltaje en 90 grados.

En la resonancia, la reactancia neta de un circuito es igual a cero ohmios y la impedancia neta es resistiva. Por lo tanto, la diferencia de fase entre corriente y voltaje es de 0 grados,

Ángulo de fase = arte bronceado (0 ohmios) / (ohmios finitos) = arco eléctrico 0 = 0 grados

Cero. La respuesta de Ian analiza la corriente y el voltaje dentro del circuito resonante. Una fuente de señal externa conectada a un circuito resonante LC o RLC en paralelo o en serie experimentaría una fase cero entre el voltaje externo y la corriente.

La misma fase cero se aplica a un cristal piezoeléctrico.

El voltaje conduce a la corriente en un circuito inductivo.

La corriente conduce el voltaje en un circuito capacitivo.

Ayudante mnemónico fácil, ELI el hombre de hielo. E e I siendo el orden de voltaje y corriente, el L o C en el medio es el circuito inductivo o capacitivo.