Jei induktoriai ir kondensatoriai yra nuosekliai prijungti prie kintamosios srovės grandinės, jie savaip veiks generatorių, kuris maitina grandinę, ir fazių ryšį tarp srovės ir įtampos.
Induktoriai įveda fazės poslinkį, kai dėl srovės įtampa atsilieka ketvirtadaliu ciklo, o kondensatoriai lemia, kad įtampa ir srovė grandinėje atsilieka ketvirtadaliu ciklo. Todėl induktyvumo ir varžos poveikis fazės poslinkiui tarp srovės ir įtampos grandinėje yra priešingas talpinės varžos poveikiui.
Tai lemia tai, kad bendras fazės poslinkis tarp srovės ir įtampos grandinėje priklauso nuo indukcinės varžos ir talpinės varžos santykio.
Jei grandinės talpinės varžos vertė yra didesnė už indukcinę vertę, tai grandinė iš esmės yra talpinė, o tai reiškia, kad įtampa atsilieka nuo srovės fazės. Priešingai, jei grandinės induktyvumas ir varža yra didesni už talpinį induktyvumą, įtampa yra prieš srovę, taigi grandinė yra indukcinė.
Dėl priešingo šių rezistorių poveikio grandinėje vienas iš rezistorių Xc žymimas neigiamu ženklu, o bendra reaktyvumas nustatoma pagal šią formulę:
Šiai grandinei pritaikę Omo dėsnį, gauname:
Šią formulę galima konvertuoti taip:
Efektyvioji bendros įtampos komponento vertė XL grandinėje gali įveikti grandinės induktyvumą ir varžą, o visos įtampos komponento efektyvioji vertė IX C grandinėje gali įveikti talpinę varžą.
Todėl visa grandinės, sudarytos iš ritinių ir kondensatorių nuoseklaus sujungimo, įtampa gali būti laikoma susidedančia iš dviejų dalių, kurių reikšmės priklauso nuo grandinės induktyvumo ir talpos varžos.
Manome, kad ši grandinė neturi aktyvių rezistorių. Tačiau jei grandinės aktyvioji varža yra labai maža ir į ją galima nepaisyti, bendra grandinės varža nustatoma pagal šią formulę:
Kur R yra bendra aktyvioji grandinės varža, o XL - XC yra jos bendra varža. Turime teisę parašyti Omo dėsnio formulę:
Komunikacijos rezonansas
Indukciniai ir talpiniai rezistoriai, sujungti nuosekliai, sukels mažesnį fazės poslinkį tarp srovės ir įtampos kintamosios srovės grandinėje, palyginti su tuo, kad jie būtų įtraukti į grandinę atskirai.
Kitaip tariant, dėl šių dviejų skirtingų savybių turinčių reaktorių veikimo grandinėje vienu metu atsiranda fazių poslinkio kompensacija (abipusis sunaikinimas).
Visiškas kompensavimas, ty kai indukuota varža yra lygi grandinės, tai yra, kai X talpos varža visiškai pašalina fazių poslinkį tarp srovės ir įtampos šioje grandinėje XL=X. Tai tas pats, kai ω L=1/ω C.
Tokiu atveju grandinė elgsis kaip grynai aktyvus rezistorius, tarsi nebūtų ritės ar kondensatorių. Šio rezistoriaus vertė nustatoma pagal ritės ir jungiamojo laido efektyviosios varžos sumą. Šiuo atveju efektyvi srovės vertė grandinėje bus maksimali ir nustatoma pagal Omo dėsnio formulę I=U/R, kur vietoj R dabar nustatytas R.
Tuo pačiu metu tarpinio serverio įtampa taps lygi tarp ritės Ø L=me XL ir kondensatoriaus Uc=me XC ir bus kuo didesnė. Tuo atveju, kai grandinės aktyvioji varža yra maža, šios įtampos gali kelis kartus viršyti bendrą įtampą U grandinės gnybtuose. Šis įdomus reiškinys vadinamasserijos rezonansaselektros inžinerijoje.
Nuotraukoje. Paveikslėlyje parodytos nuoseklaus rezonanso grandinėje įtampos, srovės ir galios kreivės.
Reikėtų prisiminti, kad varžos XL ir XC kinta priklausomai nuo srovės dažnio ir yra bent šiek tiek jų dažnio modifikacija, pavyzdžiui, padidinus iki XL=ω L padidės, o X yra C ^=1/ω S sumažės. Todėl grandinėje iš karto sunaikinamas įtampos rezonansas, o kartu su aktyvia varža grandinėje atsiranda reaktyvumas. Pakeitus grandinės induktyvumo ar talpos dydį, atsiras ta pati situacija.
Perserijos rezonansas, srovės šaltinio galia bus naudojama tik grandinės aktyviajai varžai įveikti, tai yra laidininkui šildyti.
Tiesą sakant, grandinėje su induktoriumi egzistuoja energijos rezonansas, kuris reiškia periodinį energijos perėjimą iš generatoriaus į ritės magnetinį lauką. Grandinėse su kondensatoriais vyksta tas pats, bet dėl kondensatoriaus elektrinio lauko energijos. Grandinėje su kondensatoriais ir induktoriais nuoseklaus rezonanso metu (XL=XC) grandinės išskiriama energija periodiškai perduodama iš ritės į kondensatorių ir atvirkščiai. Srovės šaltiniui tenka tik energijos sąnaudos, reikalingos aktyviajai grandinės varžai įveikti. Todėl, kai nėra generatoriaus, energija keičiasi tarp kondensatorių ir ritinių.
Reikia įveikti tik kainų spaudimo rezonansą, nes ritės magnetinio lauko energija tampa nelygi kondensatoriaus elektrinio lauko energijai, o energijos mainuose tarp šių magnetinių laukų atsiras energijos perteklius, kuris periodiškai tekės iš maitinimo šaltinio į grandinę arba atgal į grandinę.
Šis reiškinys yra labai panašus į pagrindinę spyruoklę. Jei ne trinties jėga, trukdanti jai judėti, švytuoklė gali nuolat rezonuoti be spyruoklės (ar laikrodžio apkrovos) pagalbos.
Spyruoklė tinkamu laiku informuoja švytuoklę apie dalį savo energijos, padeda jai įveikti trintį ir užtikrinti vibracijos tęstinumą.
Panašiai grandinėje, kai egzistuoja rezonansas, srovės šaltinis sunaudoja energiją tik tam, kad įveiktų aktyviąją grandinės varžą, taip palaikydamas rezonanso procesą.
Todėl darome išvadą, kad tam tikromis sąlygomis XL=XC, kintamosios srovės grandinė, susidedanti iš generatoriaus ir nuosekliai sujungto induktoriaus bei kondensatoriaus, tampa rezonansine sistema. Tokio tipo grandinė vadinama rezonansine grandine.
Iš lygties XL=XC galime nustatyti generatoriaus kur dažnio reikšmęserijos rezonansasatsiranda:
Esamos grandinės talpos ir induktyvumo vertėsserijos rezonansas
Todėl pakeitus bet kurį iš šių trijų dydžių (f res, L ir C), grandinėje gali atsirasti nuoseklus rezonansas, paversdamas jį rezonansine grandine.