circuito oscillante

Un circuito come in figura ha un’impedenza che varia con la frequenza in modo interessante: essa ha un valore estremamente grande (al limite infinito) sia a frequenza bassissime (quando il condensatore blocca la corrente), che a frequenze altissime (quando è l’induttanza che impedisce il movimento delle cariche). Fra questi due estremi, l’impedenza complessiva del circuito è minore, con il minimo (ed il massimo della corrente, a parità di f₀) alla frequenza alla quale le impedenze delle due reattanze sono uguali.

1/ωC=ωL

ω₀₌ 1/√LC

Chiamata la frequenza di risonanza.
La potremmo definire la ‘frequenza preferita’ dal circuito.
Per capirlo pensiamo ad un circuito oscillante semplificato, ideale, con solo gli elementi L e C:

circuito ideale senza R

Iniziando con la capacità carica, alla chiusura del circuito questa tenderà a scaricarsi nel modo più efficace e rapido possibile, cercherà di trasferire la propria energia all’induttanza con la massima efficienza, ciò che si ottiene quando le due impedenze sono adattate, cioè uguali.
Si instaura perciò una corrente sinusoidale (cioè di frequenza ben definita) alla frequenza di risonanza, con un continuo travaso di energia da condensatore a induttanza e viceversa: in certi istanti l’energia è tutta di tipo elettrico, CV²/2, in altri tutta di tipo magnetico, Li²/2.
Nel caso ideale questa oscillazione non si smorzerebbe mai; nella realtà ci sono però sempre delle resistenze che ad ogni ciclo dissipano una frazione dell’energia.
Se si vuol mantenere l’oscillazione, l’energia persa dovrà ad ogni ciclo essere reintegrata da un’opportuna f.e.m. che oscilli anche essa alla frequenza di risonanza. In questo caso le oscillazioni si dicono forzate.

da Lezioni di fisica Vol.III, Franco Dupré, CISU