Resonancia RLC serie
El punto donde las reactancias se cancelan
Desliza la frecuencia de baja a alta y observa la corriente. Abajo el condensador la bloquea, arriba la bobina la bloquea, así que la corriente es pequeña. Encuentra la frecuencia de resonancia ω_0 donde ambas se cancelan exactamente y la corriente alcanza su pico.
Bobina y condensador son opuestos
La reactancia inductiva X_L = ωL crece en proporción a la frecuencia, mientras la capacitiva X_C = 1/ωC mengua en proporción inversa. Además ambas apuntan en sentidos opuestos en el plano complejo (+j y −j). Así que en serie las dos reactancias no se suman sino que se restan: la reactancia neta es X_L − X_C.
La frecuencia de resonancia ω_0 = 1/√(LC)
La frecuencia donde la reactancia neta es cero —donde X_L = X_C— es el punto de resonancia. Resolver ωL = 1/ωC da ω_0 = 1/√(LC). A esta frecuencia la impedancia pierde su parte imaginaria y solo queda la resistencia pura R, así que es la mínima. Con la misma tensión aplicada la corriente V/R es máxima, y el circuito se abre al máximo en esa frecuencia.
Q fija la agudeza del pico
Cuanto menor es la resistencia, más alto y estrecho es el pico de resonancia. Esa agudeza se mide con el factor de calidad Q = ω_0L/R. Un Q grande da una selectividad aguda que solo deja pasar una banda estrecha en torno a la frecuencia de resonancia; un Q pequeño deja pasar un rango amplio. Sintonizar una radio es justamente usar esta selectividad resonante.
De vuelta a la primera pantalla
A baja frecuencia el condensador cortaba el paso, a alta lo hacía la bobina, así que la corriente era pequeña. En ω_0 = 1/√(LC), donde las dos reactancias son exactamente iguales, se cancelaron, la impedancia cayó a R pura y la corriente subió en un pico agudo. La altura y el ancho de ese pico los sostenía el factor de calidad Q.