Paralelni rezonans

Paralelna rezonancija događa se u strujnom krugu naizmjeničnog toka (AC) kada struja u krugu bude fazono usklađena s primjenjenim naponom. Ovaj fenomen posebno nastupa u krugovima koji imaju induktor i kondenzator spojene paralelno.

Da bismo dosegli potpunije razumijevanje paralelne rezonancije, ispitajmo dijagram strujnog kruga prikazan ispod.

Promotrimo induktor s induktivitetom od L henrija i unutrašnjim otporom od R ohma, koji je spojen paralelno s kondenzatorom kapacitance C farad. Naizmjenični napon od V volti primjenjuje se na ove paralelno spojene elemente.

U ovoj konfiguraciji paralelnog rezonantnog kruga, struja u krugu Ir bit će savršeno fazono usklađena s naponom izvora samo ako je ispunjen uvjet izražen sljedećom jednadžbom.

Fazorski dijagram

Fazorski dijagram danog kruga prikazan je ispod:

Promotrimo induktor s induktivitetom od L henrija, koji ima inherentni otpor od R ohma, spojen paralelno s kondenzatorom kapacitance C farad. Naizmjenični napon od V volti primjenjuje se na ovu paralelnu kombinaciju induktora i kondenzatora.

U ovom električkom postavljanju, struja u krugu Ir će savršeno uskladiti fazu s naponom izvora ako i samo ako je ispunjen specifični uvjet opisan sljedećom jednadžbom.

Ako je R vrlo mali u usporedbi s L, tada će rezonantna frekvencija biti

Efekt paralelne rezonancije

Na paralelnoj rezonanciji linijarna struja Ir = IL cosϕ ili

Stoga će impedanca kruga biti dana kao:

Temeljem prethodnog rasprave o paralelnoj rezonanciji, može se izvući sljedeće ključne zaključke:

 Karakteristike impedancije

Tijekom paralelne rezonancije, impedanca kruga manifestira se kao čisto otporna. To je zato što se frekvencijski zavisni pojmovi koji tipično upravljaju ponašanjem induktora i kondenzatora u AC krugu poništavaju, ostavljajući samo otporni dio. Kada se induktivitet (L) mjeri u henrijima, kapacitivnost (C) u faradima, a otpor (R) u ohmima, impedanca kruga Zr također se izražava u ohmima.

Visoka vrijednost impedancije

Veličina Zr je značajno velika. U točki paralelne rezonancije, omjer L/C doseže značajnu vrijednost, što direktno doprinosi visokoj impedanciji kruga. Ova visoka impedancija je distinktivna značajka koja razlikuje paralelno-rezonantne krugove od drugih.

 Niska struja u krugu

S obzirom na formulu za struju u krugu Ir = V/Zr, i uzimajući u obzir visoku vrijednost Zr, rezultirajuća struja u krugu Ir je vrlo mala. Čak i sa relativno konstantnim naponom izvora V, visoka impedancija djeluje kao jak prepreka protoku struje, održavajući struju povučenu iz izvora na minimum.

 Struja u granama usporedno s linijarnom strujom

Struje koje teku kroz kondenzator i induktor (bobinu) su značajno veće od linijarne struje. To se događa jer je impedanca svake pojedine grane (induktor-otpornik kombinacija i kondenzator) mnogo niža od ukupne impedancije kruga Zr. Stoga može kružiti veća količina struje unutar tih granâ u usporedbi s strujom koja teče kroz glavnu liniju kruga.

Priroda odbacivačkog kruga

Zahvaljujući svojoj sposobnosti da crpi minimalnu struju i snagu iz električne mreže, paralelno-rezonantni krug često se naziva "odbacivačkim krugom". On efektivno .