Voltaje a través del capacitor/inductor en el circuito RLC

Considere un circuito LCR en serie con un voltaje de ca,$V=2\:\small V$aplicado. Que la resistencia sea$R=1\:\Omega$, y sean las reactancias$X_L=X_C=10\:\Omega$, lo que significa que las reactancias complejas son$j10$, y$-j10$.

El circuito en serie tiene una impedancia:

$$Z=R+jX_L-jX_C=1+j10-j10=1+j0$$

Eso es,$Z$es una resistencia de$1\:\Omega$y la corriente a través de R, L y C es:

$$I=\frac{V}{Z}=\frac{V}{R}=\frac{2}{1}=2 A$$ Por lo tanto, los voltajes a través de $L$y $C$será: $j I X_L= j20\: V$, y $-j I X_C= -j20\: V$, respectivamente.

Por lo tanto, el capacitor y el inductor tienen voltajes de$20\:V$, pero estos son$180°$fuera de fase, por lo que se cancelan entre sí al observar el voltaje total en la configuración en serie.

La razón de este fenómeno se llama resonancia, en este caso entre el capacitor y el inductor. Cuando aplica voltaje de CC a un capacitor o un inductor, almacenarán energía formando un campo eléctrico. Cuando quita el voltaje, la energía almacenada fluirá de regreso al circuito. Como se mencionó, tanto un capacitor como un inductor harán esto, pero lo harán de una manera diferente.

Ahora, cuando aplica voltaje de CA, el voltaje cambiará constantemente, por lo que los elementos almacenarán energía constantemente y liberarán energía nuevamente en el circuito. Debido a que un capacitor y un inductor hacen esto en diferentes momentos, es posible que lo hagan para un circuito resonante, lo que significa que la energía del capacitor fluye hacia el inductor y viceversa. Debido a este elemento adicional de transferencia de energía además del voltaje de CA suministrado, el voltaje entre estos 2 elementos será más alto que el voltaje de CA que aplicó.