1. Resonancia paralelo
En un circuito paralelo formado por una rama capacitiva y otra inductiva, en el cual, cualquiera
de las ramas o ambas, pueden tener resistencia serie (ver Fig. 3-12), la resonancia paralelo
puede ser definida en los siguientes términos:
1. La frecuencia a la cual la reactancia inductiva iguala a la reactancia capacitiva (XL = XC).
2. La frecuencia a la cual la corriente total (de línea) está en fase con el voltaje aplicado. Esta es
la condición para factor de potencia igual a la unidad (cos Θ = 1).
Fig. 3-12. Resonancia en paralelo.
3. La frecuencia a la cual la impedancia del circuito sintonizado paralelo (tanque) es máxima y,
por lo tanto, la corriente es mínima.
Cuando el Q del circuito es bajo (resistencia alta), cada una de estas definiciones da una
frecuencia de resonancia ligeramente diferente para la resonancia paralelo. Para un Q mayor que
10, la frecuencia de resonancia difiere en menos del uno por ciento y para propósitos prácticos,
ésta es igual a la frecuencia de resonancia serie (XL = XC), es decir,
Además, cuando Q > 10:
impedancia total, Z = Q X = Q ω L = ω L / (ω C R ) = L /( C R ) (ohms)
donde Q = X/R ; X = 2 π fr L o
y R = r1 + r2
Dado que el ángulo de fase es cero (Θ = 0°) en resonancia paralelo, la impedancia es
puramente resistiva y es de valor máximo. La corriente total (de línea) es,
es un mínimo a resonancia y está en fase con el voltaje aplicado. La corriente de las ramas es
igual a Q veces la corriente de línea (total):
lL = IC = Q lt
En la figura siguiente presentamos un circuito sintonizado constituido por inductancia y
capacidad en conexión paralelo, alimentado con una tensión alterna de frecuencia fija. Como en
los casos anteriores, vamos a admitir que el resistor R no es tal sino la resistencia propia de la
bobina. El amperímetro se intercala a objeto de verificar el paso de corriente por los ramales.
2. Circuito resonante en conexión paralelo.
Relaciones de fase entre tensión y corrientes en un circuito resonante en
paralelo.
Curva de resonancia de un circuito sintonizado
en paralelo.
En un circuito sintonizado paralelo, contrariamente a lo
que ocurría en los circuitos serie, la corriente de líneas,
medida en el punto en que conectamos el amperímetro, es
mínima bajo condiciones de resonancia.
Aplicando una tensión alterna de frecuencia fija a los
bornes de entrada, y disminuyendo el valor de capacidad,
de modo que su reactancia sea comparativamente elevada
con respecto a la reactancia inductiva de la bobina es
natural que casi toda la corriente del circuito hará su paso
por el inductor y será acusada por el instrumento
intercalado. Esta corriente estará limitada por la
impedancia del bobinado.
Si se aumenta el valor de la capacidad de manera que
resulte menor su reactancia con respecto a la reactancia
del bobinado, naturalmente que el fenómeno será opuesto.
La mayor parte de la corriente circulará por el capacitor y
será limitada también por la impedancia del mismo a la
frecuencia de línea.
Volviendo a ajustar nuevamente el capacitor, ahora hasta un valor tal que su reactancia a la
frecuencia de tensión aplicada sea exactamente igual a la reactancia de la bobina a esa misma
frecuencia, evidentemente llegamos a la condición de resonancia descripta en páginas
anteriores. Dado que en el circuito inductancia y capacidad están en paralelo, y sus reactancias
son exactamente iguales a resonancia, es evidente que la intensidad será igual en la rama
capacitiva que en la inductiva. Y como la intensidad de la bobina se encuentra atrasada 90
grados con respecto a la tensión y en el capacitor se halla adelantada, sin duda que equivale
esto a dos intensidades con sentidos opuestos, como se ve en la gráfica arriba.
Siendo dos intensidades iguales, pero opuestas en dirección, es natural que una anulará a la otra
y el resultado final es que la corriente por la "línea", acusada por el instrumento intercalado será
cero.
La impedancia del circuito, a resonancia, ha de ser por lo tanto máxima.
Dado que la intensidad en la bobina se encuentra atrasada 90 grados con respeto a la tensión y
la intensidad en el capacitor se adelanta, también en un cuarto de ciclo, a la curva de tensión,
entonces en el circuito considerado ambas intensidades se encuentran 180 grados fuera de fase
y al estar en oposición de fase se cancelan mutuamente. Como consecuencia de esto, este tipo
de circuito bloqueará el paso de toda corriente alterna de igual frecuencia que la propia
frecuencia de resonancia, y en cambio permitirá un fácil pasaje a su través, de toda corriente
que no coincida con la frecuencia de resonancia del mismo, lo cual constituye una cualidad
opuesta a la que caracteriza a los circuitos resonantes serie, en los que, como sabemos, para
resonancia la intensidad es máxima y la impedancia mínima.
La aplicación mas usual de este tipo de circuitos es en los circuitos de sintonía de receptores de
3. radiofrecuencia, en los cuales son utilizados para transferir energía de radiofrecuencia a través
de sus diversas etapas.
PROBLEMA 86. Una bobina de 160 microhenrios, en serie con una resistencia de 20 ohms se
conectan en paralelo con un condensador de 250 µµf y esta combinación se conecta a una
fuente de 20 voltios de frecuencia variable. Determinar la frecuencia de resonancia paralelo, el
Q, la impedancia total, la corriente de línea y la corriente de las ramas a la frecuencia de
resonancia.
SOLUCIÓN.
Q del circuito ,
impedancia, Z = Q X = Q ω L =Q 2 π fr L = 40 x 6,283 x 7,96 x 10-5
c/s x 160 x 10-6
henrios = 32.000 ohms
o,
corriente total (línea) It ,
corrientes de las ramas,
IL = IC = Q It = 40 x 0,625 x 10-3
amp = 25 x 10-3
amp = 25 mA