هم‌ریز سری

در مدار جریان متناوب (AC)، هنگامی که جریان مدار با ولتاژ اعمال شده در فاز هماهنگ شود، رزونانس موازی رخ می‌دهد. این پدیده خاص در مدارهایی که شامل یک سلف و یک خازن به صورت موازی هستند، اتفاق می‌افتد.

برای درک بهتر رزونانس موازی، دیاگرام مدار زیر را بررسی کنید.

فرض کنید یک سلف با القای L هنری و مقاومت داخلی R اهم وجود دارد که به صورت موازی با یک خازن با ظرفیت C فاراد متصل شده است. یک ولتاژ تغییراتی V ولت به این عناصر متصل به صورت موازی اعمال می‌شود.

در این تنظیم مدار رزونانس موازی، جریان مدار Ir فقط در صورتی که شرط بیان شده در معادله زیر برقرار باشد، در فاز کامل با ولتاژ تغذیه هماهنگ خواهد شد.

نمودار فازور

نمودار فازور مدار مورد نظر به صورت زیر نمایش داده شده است:

فرض کنید یک سلف با القای L هنری وجود دارد که مقاومت ذاتی R اهم دارد و به صورت موازی با یک خازن با ظرفیت C فاراد متصل شده است. یک ولتاژ تغییراتی V ولت به این ترکیب موازی از سلف و خازن اعمال می‌شود.

در این تنظیم الکتریکی، جریان مدار Ir فقط و فقط در صورتی که شرط خاصی که توسط معادله زیر توصیف شده است برقرار باشد، در فاز دقیق با ولتاژ تغذیه هماهنگ خواهد شد.

اگر R نسبت به L بسیار کوچک باشد، آنگاه فرکانس رزونانسی خواهد بود

اثر رزونانس موازی

در رزونانس موازی جریان خط Ir = IL cosϕ یا

بنابراین، امپدانس مدار به صورت زیر خواهد بود:

با توجه به بحث قبلی درباره رزونانس موازی، نتایج کلیدی زیر می‌تواند استخراج شود:

ویژگی‌های امپدانس

در طول رزونانس موازی، امپدانس مدار به صورت محض مقاومتی ظاهر می‌شود. این به این دلیل است که اصطلاحات وابسته به فرکانس که معمولاً رفتار سلف و خازن در مدار AC را حاکم می‌کنند، یکدیگر را خنثی می‌کنند و فقط یک مولفه مقاومتی باقی می‌ماند. وقتی القای (L) به هنری، ظرفیت (C) به فاراد و مقاومت (R) به اهم اندازه‌گیری می‌شود، امپدانس مدار Zr نیز به اهم بیان می‌شود.

مقدار امپدانس بالا

مقدار Zr قابل توجهی بالا است. در نقطه رزونانس موازی، نسبت L/C به مقدار قابل توجهی می‌رسد که مستقیماً به افزایش امپدانس مدار کمک می‌کند. این امپدانس بالا یک ویژگی متمایز است که مدارهای رزونانس موازی را از سایر مدارها متمایز می‌کند.

جریان مدار کم

با توجه به فرمول جریان مدار Ir = V/Zr و در نظر گرفتن مقدار بالای Zr، جریان مدار Ir بسیار کم خواهد بود. حتی با ولتاژ تغذیه نسبتاً ثابت V، امپدانس بالا به عنوان مانع قوی برای جریان جریان عمل می‌کند و جریان مصرفی از منبع را به حداقل می‌رساند.

جریان شاخه در مقابل جریان خط

جریان‌های عبوری از خازن و سلف (پیچه) به مراتب بیشتر از جریان خط هستند. این به این دلیل است که امپدانس هر شاخه (ترکیب سلف-مقاومت و خازن) بسیار کمتر از امپدانس کل مدار Zr است. بنابراین، مقدار بیشتری از جریان قادر به چرخش در این شاخه‌ها نسبت به جریانی که از خط اصلی مدار عبور می‌کند خواهد بود.

طبیعت مدار ردکننده

به دلیل توانایی خود در جذب جریان و توان کم از شبکه الکتریکی، مدار رزونانس موازی اغلب به عنوان "مدار ردکننده" شناخته می‌شود. این مدار مؤثر است.