Frequência ressonante LC
f = 1 / (2π·√(L·C)).
f (Hz)
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Frequência ressonante LC: f = 1 / (2π · √(LC))
Num tanque LC a energia fica indo e voltando entre o campo elétrico do capacitor e o campo magnético do indutor, e o circuito acomoda essa troca na frequência ressonante f = 1 / (2π · √(L · C)). Foi com um circuito LC ressonante que Heinrich Hertz demonstrou ondas eletromagnéticas pela primeira vez, em 1887. Um exemplo: sintonizar AM em 1 MHz pede algo em torno de L · C ≈ 25 µH · nF. Quem decide a largura de banda é o fator de qualidade Q; quanto mais alto, mais estreita a passagem, e é isso que dá ao receptor a seletividade para separar uma estação das vizinhas.
Aplicações: rádio, osciladores, ressonância magnética
A ressonância LC está por trás dos receptores AM/FM/SDR e dos transmissores RF, do casamento de antenas (uma antena de quarto de onda tem λ/4 = c / 4f), dos osciladores de clock e das bobinas de RF de um aparelho de ressonância magnética (MRI), que ficam sintonizadas na frequência de Larmor dos prótons do hidrogênio.
Perguntas frequentes
Por que o circuito oscila? A energia salta entre o capacitor (campo elétrico) e o indutor (campo magnético). Não houvesse perdas, essa troca seguiria sem fim.
O que define o fator Q? Num tanque série, Q = (1/R) · √(L/C). Diminua a resistência série ou aumente a razão L/C e o Q sobe, estreitando a banda.
Por que Q não é infinito na prática? Indutores reais carregam a resistência do fio, capacitores têm perdas dielétricas e a própria carga consome energia. Cada um desses efeitos amortece a oscilação.
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