Diagrama vectorială a lui arezonant în serie (cunoscut și ca rezonant în serie cu frecvență variabilă)Circuitul RLC arată impedanța capacitivă (stânga), impedanța inductivă (centru) și impedanța rezistivă (dreapta) în timpul rezonanței. Vectorul de tensiune de pe grafic este compus dintr-un triunghi dreptunghic cu ipotenuza VT, conducta verticală VLVC și conducta orizontală V R. Se poate observa că, datorită naturii capacitive a impedanței, curentul precede tensiunea, în timp ce inductanța rămâne în urma tensiunii.
Într-oserie rezonantăCircuitul RLC, același curent trece prin rezistențe, condensatoare și inductori, dar căderea de tensiune între componentele circuitului este diferită. Diagrama vectorială arată tensiunea VT a unei surse de tensiune ideale. Datorită prezenței rezistenței, acest grafic arată că vectorul de tensiune orizontal peste rezistor este în fază cu curentul care trece prin rezistor. Vectorul de tensiune inductanță VL este la 90 de grade în spatele vectorului curent, deci este îndreptat în sus (+90 grade ). Vectorul de tensiune de pe condensator este cu 90 de grade înaintea vectorului curent; Prin urmare, direcția sa este în jos (-90 de grade). Suma vectorială a doi vectori îndreptați în direcții opuse poate fi direcționată în jos sau în sus, în funcție de faptul dacă căderea de tensiune este mai mare pe inductor sau condensator. Vectorul de tensiune totală în circuitul VT este determinat de teorema lui Pitagora.
La frecvența de rezonanță, capacitatea și inductanța sunt egale. Dacă ne uităm la|Z|formula de mai sus, vom vedea că impedanța efectivă va fi determinată doar de valoarea rezistenței și va fi minimizată. Același curent circulă prin inductori și condensatori, iar căderea de tensiune pe ele este egală și de semn opus, deoarece reactanța lor este și ea egală. Prin urmare, la frecvența de rezonanță a sursei, consumul de curent este determinat doar de rezistență, deoarece circuitul LC seria ideal la rezonanță este un scurtcircuit al sursei de alimentare. Dacă există rezistență în circuit, circuitul serie RLC la rezonanță este o sarcină pur rezistivă.
La determinarea frecvenței de rezonanță a unui circuit RLC în serie, trebuie luați în considerare următorii factori:
Înmulțind ambele părți ale ecuației cu frecvența f, obținem:
Dacă cele două laturi ale ecuației sunt împărțite la 2 π L, rădăcinile pătrate sunt extrase din ambele părți, iar expresia rezultată este simplificată, se poate obține valoarea frecvenței de rezonanță:
