Ako su prigušnice i kondenzatori spojeni u seriju na krug izmjenične struje, oni će na svoj način djelovati na generator koji napaja krug i fazni odnos između struje i napona.
Induktori uvode fazni pomak, gdje struja uzrokuje zaostajanje napona za četvrtinu ciklusa, dok kondenzatori uzrokuju zaostajanje napona i struje u krugu za četvrtinu ciklusa. Stoga je učinak induktiviteta i otpora na fazni pomak između struje i napona u krugu suprotan utjecaju kapacitivnog otpora.
To dovodi do činjenice da ukupni fazni pomak između struje i napona u krugu ovisi o omjeru induktivnog otpora prema kapacitivnom otporu.
Ako je kapacitivna vrijednost otpora kruga veća od induktivne vrijednosti, tada je krug u biti kapacitivan, što znači da napon zaostaje za fazom struje. Naprotiv, ako su induktivitet i otpor kruga veći od kapacitivnog induktiviteta, napon je ispred struje, pa je krug induktivan.
Zbog suprotnog djelovanja ovih otpornika u strujnom krugu, jedan od otpornika Xc označen je negativnim predznakom, dok se ukupna reaktancija određuje sljedećom formulom:
Primjenjujući Ohmov zakon na ovaj lanac, dobivamo:
Ova se formula može pretvoriti na sljedeći način:
Efektivna vrijednost ukupne komponente napona u XL krugu može nadvladati induktivitet i otpor kruga, dok efektivna vrijednost ukupne komponente napona u IX C krugu može nadvladati kapacitivni otpor.
Prema tome, ukupni napon kruga sastavljenog od serijskog spoja zavojnica i kondenzatora može se smatrati da se sastoji od dva člana, čije vrijednosti ovise o induktivitetu i otporu kapacitivnosti kruga.
Vjerujemo da ovaj sklop nema aktivne otpornike. Međutim, ako je aktivni otpor kruga vrlo malen i može se zanemariti, ukupni otpor kruga određuje se sljedećom formulom:
Gdje je R ukupni aktivni otpor kruga, a XL - XC njegova ukupna reaktancija. Imamo pravo napisati formulu za Ohmov zakon:
Komunikacijska rezonanca
Induktivni i kapacitivni otpornici spojeni u seriju rezultirat će manjim faznim pomakom između struje i napona u krugu izmjenične struje u usporedbi s odvojenom uključenošću u krug.
Drugim riječima, zbog istovremenog djelovanja ova dva reaktora različitih svojstava u krugu dolazi do kompenzacije faznog pomaka (međusobnog uništenja).
Potpuna kompenzacija, to jest kada je inducirani otpor jednak krugu, odnosno kada otpor kapacitivnosti X prolazi kroz potpunu eliminaciju faznog pomaka između struje i napona u ovom krugu XL=X. Ovo je isto kada je ω L=1/ω C.
U ovom slučaju, krug će se ponašati kao čisti aktivni otpornik, kao da nema zavojnica ili kondenzatora. Vrijednost ovog otpornika određena je zbrojem efektivnog otpora zavojnice i spojne žice. U tom će slučaju vrijednost efektivne struje u krugu biti maksimalna i određena formulom I=U/R Ohmovog zakona, gdje je R. sada postavljen umjesto R.
U isto vrijeme, proxy napon će postati jednak između zavojnice Ø L=me XL i kondenzatora Uc=me XC, i bit će što veći. U slučaju kada je aktivni otpor kruga mali, ti naponi mogu nekoliko puta premašiti ukupni napon U na stezaljkama kruga. Ova zanimljiva pojava tzvserijska rezonancijau elektrotehnici.
Na slici. Slika prikazuje krivulje napona, struje i snage serijske rezonancije u krugu.
Treba imati na umu da su impedancije XL i XC promjenjive ovisno o frekvenciji struje i postoji barem mala izmjena njihove frekvencije, na primjer, povećanjem na XL=ω L će se povećati, a X je C ^=1/ω S će se smanjiti. Stoga se rezonancija napona odmah uništava u krugu, a uz aktivni otpor u krugu se pojavljuje reaktancija. Ako se promijeni veličina induktiviteta ili kapacitivnosti kruga, dogodit će se ista situacija.
Krozserijska rezonancija, snaga izvora struje će se koristiti samo za svladavanje aktivnog otpora kruga, odnosno za zagrijavanje vodiča.
Zapravo, u krugu s induktorom postoji energetska rezonancija, koja se odnosi na periodički prijelaz energije iz generatora u magnetsko polje zavojnice. U krugovima s kondenzatorima događa se isto, ali zbog energije električnog polja kondenzatora. U krugu s kondenzatorima i induktorima tijekom serijske rezonancije (XL=XC), energija koju krug oslobađa periodički se prenosi sa zavojnice na kondenzator, i obrnuto. Samo potrošnja energije potrebna za prevladavanje aktivnog otpora kruga pada na izvor struje. Stoga, u nedostatku generatora, energija se izmjenjuje između kondenzatora i zavojnica.
Potrebno je prevladati samo rezonanciju cjenovnog pritiska, jer energija magnetskog polja zavojnice postaje nejednaka s energijom električnog polja kondenzatora, a tijekom razmjene energije između tih magnetskih polja pojavit će se višak energije, koja će povremeno teći iz izvora napajanja u krug ili natrag u krug.
Ovaj fenomen je vrlo sličan onom kod glavne opruge. Da nema sile trenja koja ometa njegovo kretanje, visak bi mogao neprekidno rezonirati bez pomoći opruge (ili opterećenja sata).
Opruga priopćava njihalu dio svoje energije u odgovarajućem trenutku, pomažući mu da prevlada trenje i osigurava kontinuitet vibracije.
Slično tome, u krugu, kada postoji rezonancija, izvor struje troši energiju samo za prevladavanje aktivnog otpora kruga, čime podržava proces rezonancije.
Stoga je naš zaključak da pod određenim uvjetima, XL=XC, AC krug koji se sastoji od generatora i serijski povezanih induktora i kondenzatora postaje rezonantni sustav. Ova vrsta kruga naziva se rezonantnim krugom.
Iz jednadžbe XL=XC možemo odrediti vrijednost frekvencije generatora gdje jeserijska rezonancijajavlja se:
Vrijednosti kapaciteta i induktiviteta kruga koji doživljavaserijska rezonancija
Stoga promjena bilo koje od ove tri veličine (f res, L i C) može uzrokovati serijsku rezonanciju u krugu, pretvarajući ga u rezonantni krug.