U krugu izmjenične struje, kada su aktivni element r, kapacitivni element C i induktivni element L spojeni u seriju, pojave kao što suserijska rezonancijapojaviti se. Ovaj se fenomen može iskoristiti (na primjer, u radiotehnici), ali također može uzrokovati ozbiljne štete (u visoko{1}}naponskoj električnoj opremi serijska rezonancija može dovesti do ozbiljnih posljedica).
Shematski dijagram i vektorski dijagramserijska rezonancijaprikazani su u nastavku:
Uključivanje sva tri elementa ovog kruga u nizu će zadovoljiti sljedeće uvjete:
Također se mora upamtiti da se rezonancija može pojaviti samo na φ=0, gdje je u serijskom spoju ekvivalentna odnosu X=ω L -1/(ω C)=0, to jest, uvjet ω L=1/(ω C) ili ω 2 LC=1. serijska rezonancija može se postići u tri načini:
Podignite induktivitet zavojnice;
Odaberite kapacitet kondenzatora;
Odaberite kutnu frekvenciju ω 0;
Osim toga, sljedeća formula se može koristiti za određivanje svih ovih vrijednosti frekvencija, kapaciteta i induktiviteta:
Frekvencija 0 od ω naziva se rezonantna frekvencija. Ako napon ili aktivni otpor r u krugu ostane nepromijenjen, struja u krugu bit će maksimalna i jednaka U/r tijekom serijske rezonancije. To znači da će struja biti potpuno neovisna o reaktanciji kruga. Kada reaktancija XC=XL premaši vrijednost otpora r, počet će se pojavljivati napon na stezaljkama svitka i kondenzatora, uvelike premašujući napon na stezaljkama kruga. Uvjet da napon na stezaljci kruga bude manji od napona reaktivnog elementa je:
vrijednost
Radi lakšeg izračuna i veličine otpora, navodimo da se ρ naziva valna impedancija kruga.
Višestrukost prekomjernog napona na stezaljkama kapacitivnih i induktivnih komponenti u odnosu na mrežu može se odrediti sljedećim izrazom:
Vrijednost Q određuje karakteristike rezonancije kruga, što se naziva faktor kvalitete kruga. Slično, karakteristike rezonancije mogu se karakterizirati vrijednošću 1/Q-prigušenja u krugu.
Trenutna snaga induktiviteta i kapacitivnosti bit će jednaka p=U=Isin2 ω t i p C ^=- U Ç Isin2 ω t. Pod serijskom rezonancijom, kada je UL=UC, te će snage uvijek biti jednake i imati suprotne predznake. To znači da će u ovom krugu doći do izmjene energije između magnetskog polja zavojnice i električnog polja kondenzatora, dok između energije magnetskog polja i energije električne energije (izvora struje) neće biti izmjene energije. To je zato što su p L+p C=dW m/dt+dW e/dt i W m+W e=const, što znači da je ukupna energija polja u krugu konstantna. Tijekom rada ovog sustava, kada se struja na zavojnici povećava, a napon na kondenzatoru smanjuje, energija iz kondenzatora će ući u zavojnicu unutar četvrtine ciklusa. U sljedećoj četvrtini ovog ciklusa situacija je upravo suprotna - struja zavojnice će se smanjiti, a napon kondenzatora će porasti, što znači da će energija iz induktora teći u kondenzator. U tom će slučaju električna energija dovedena u krug pokriti samo potrošnju energije koja se odnosi na prisutnost aktivnih otpornika r u krugu.