Parallel Resonantie

Parallelresonantie treedt op in een wisselstroom (AC) circuit wanneer de stroom in het circuit in fase is met de aangebrachte spanning. Dit verschijnsel vindt specifiek plaats in circuits die een spoel en een condensator parallel aan elkaar bevatten.

Om een meer uitgebreid begrip van parallelresonantie te krijgen, laten we het onderstaande schema bekijken.

Laten we een spoel overwegen met een inductie van L henry en een interne weerstand van R ohm, die parallel is verbonden met een condensator met een capaciteit van C farad. Een wisselspanning van V volt wordt toegepast over deze parallel verbonden elementen.

In deze configuratie van een parallel resonant circuit zal de stroom Ir perfect in fase zijn met de toegangsspanning alleen wanneer de voorwaarde die door de volgende vergelijking wordt uitgedrukt, wordt voldaan.

Fasevector Diagram

Het fasevectordiagram van het gegeven circuit is hieronder weergegeven:

Laten we een spoel overwegen met een inductie van L henry, die een inherente weerstand van R ohm heeft, verbonden in parallel met een condensator met een capaciteit van C farad. Een wisselspanning van V volt wordt toegepast over deze parallel verbinding van de spoel en de condensator.

In deze elektrische opstelling zal de stroom Ir precies in fase zijn met de toegangsspanning als en slechts als de specifieke voorwaarde die door de volgende vergelijking wordt beschreven, wordt voldaan.

Als R zeer klein is ten opzichte van L, dan zal de resonerende frequentie zijn

Effect van Parallelresonantie

Bij parallelresonantie is de lijnstromen Ir = IL cosϕ of

Daarom zal de impedantie van het circuit worden gegeven als:

Op basis van de voorgaande bespreking van parallelresonantie kunnen de volgende belangrijke conclusies worden getrokken:

 Impedantie Kenmerken

Tijdens parallelresonantie manifesteert de impedantie van het circuit zich als puur weerstand. Dit komt omdat de frequentie-afhankelijke termen die normaal gesproken het gedrag van spoelen en condensatoren in een AC-circuit bepalen, elkaar opheffen, waardoor alleen een weerstandcomponent overblijft. Wanneer de inductie (L) in henries, de capaciteit (C) in farads, en de weerstand (R) in ohms wordt gemeten, wordt de impedantie Zr ook uitgedrukt in ohms.

Hoog Impedantie Waarde

De grootte van Zr is opmerkelijk hoog. Op het punt van parallelresonantie bereikt de verhouding L/C een aanzienlijke waarde, wat direct bijdraagt aan de verhoogde impedantie van het circuit. Deze hoge impedantie is een kenmerkend trekje dat parallel-resonante circuits onderscheidt van andere.

 Lage Circuitspanning

Gezien de formule voor de circuitstroom Ir = V/Zr, en rekening houdend met de hoge waarde van Zr, is de resulterende circuitstroom Ir zeer klein. Zelfs met een relatief constante toegangsspanning V, werkt de hoge impedantie als een sterke barrière tegen stroomtoevoer, waardoor de stroom die van de bron wordt getrokken tot een minimum wordt gehouden.

 Vertakkingstroom vs. Lijnstroom

De stromen die door de condensator en de spoel (spoel) stromen, zijn aanzienlijk groter dan de lijnstroom. Dit komt doordat de impedantie van elke individuele vertakking (de combinatie van spoel-weerstand en de condensator) veel lager is dan de totale circuitimpedantie Zr. Hierdoor kan er een grotere hoeveelheid stroom circuleren binnen deze vertakkingen vergeleken met de stroom die door de hoofdlijn van het circuit stroomt.

Rejector Circuit Aard

Vanwege haar vermogen om minimale stroom en vermogen van de elektriciteitsnetten af te tappen, wordt het parallel resonante circuit vaak een "rejector circuit" genoemd. Het werkt effectief.