Analisador de ressonância RLC

Q é uma medida geral da energia armazenada dividida pela energia perdida por ciclo. Em um circuito RLC em série, uma resistência baixa permite que a energia oscile muitas vezes entre o campo magnético do indutor e o campo elétrico do capacitor antes de virar calor. A mesma ideia aparece em relógios atômicos: uma linha espectral estreita significa um Q enorme, permitindo que o oscilador distinga erros de frequência extremamente pequenos.

Todo par bobina–capacitor tem uma frequência natural, f₀ = 1/(2π√(LC)), na qual a energia oscila de um lado para o outro como uma criança impulsionando um balanço. Ao excitar o circuito em f₀, as reatâncias de L e C se cancelam e resta apenas a resistência, de modo que a corrente atinge um pico agudo. Repare que f₀ depende só de L e C: o controle de resistência afia ou alarga o pico, mas nunca o desloca.

Na ressonância, a fonte só "enxerga" a resistência, mas as tensões na bobina e no capacitor sobem cada uma até Q vezes a entrada e, por estarem defasadas em 180°, cancelam-se exatamente. Excite um circuito de Q = 50 com 10 V e o capacitor verá 500 V. Essa magnificação de tensão é como transmissores de faísca e bobinas de Tesla alcançam tensões enormes, e pode destruir silenciosamente um capacitor dimensionado apenas para a tensão de entrada.