V striedavom obvode, keď sú aktívny prvok r, kapacitné C a indukčné L zapojené do série, javy ako napr.sériová rezonancianastať. Tento jav možno využiť (napríklad v rádiotechnike), ale môže spôsobiť aj vážne poškodenie (vo vysokonapäťových{1}}elektrických zariadeniach môže sériová rezonancia viesť k vážnym následkom).
Schematický diagram a vektorový diagramsériová rezonanciasú zobrazené nižšie:
Zahrnutie všetkých troch prvkov tohto obvodu v poradí splní nasledujúce podmienky:
Treba tiež pamätať na to, že rezonancia môže nastať iba pri φ=0, kde v sériovom zapojení je ekvivalentná vzťahu X=ω L -1/(ω C)=0, teda podmienke ω L=1/(ω C) alebo ω 2 LC=1. možno dosiahnuť sériovú rezonanciu troch spôsoby:
Zdvihnite indukčnosť cievky;
Vyberte kapacitu kondenzátora;
Zvoľte uhlovú frekvenciu ω 0;
Okrem toho je možné použiť nasledujúci vzorec na určenie všetkých týchto hodnôt frekvencií, kapacity a indukčnosti:
Frekvencia 0 z ω sa nazýva rezonančná frekvencia. Ak napätie alebo aktívny odpor r v obvode zostane nezmenený, prúd v obvode bude maximálny a rovný U/r počas sériovej rezonancie. To znamená, že prúd bude úplne nezávislý od reaktancie obvodu. Keď reaktancia XC=XL prekročí hodnotu odporu r, začne sa objavovať napätie na svorkách cievky a kondenzátora, ktoré výrazne prevyšuje napätie na svorkách obvodu. Podmienkou, aby napätie na svorke obvodu bolo nižšie ako napätie reaktívneho prvku, je:
hodnotu
Pre uľahčenie výpočtu a s veľkosťou odporu uvádzame, že ρ sa označuje ako vlnová impedancia obvodu.
Násobnosť nadmerného napätia na svorkách kapacitných a indukčných komponentov vo vzťahu k sieti môže byť určená nasledujúcim výrazom:
Hodnota Q určuje rezonančnú charakteristiku obvodu, ktorá sa nazýva faktor kvality obvodu. Podobne možno rezonančné charakteristiky charakterizovať hodnotou útlmu obvodu 1/Q-.
Okamžitý výkon indukčnosti a kapacity sa bude rovnať p=U=Isin2 ω t a p C ^=- U Ç Isin2 ω t. Pri sériovej rezonancii, keď UL=UC, budú tieto mocniny vždy rovnaké a budú mať opačné znamienka. To znamená, že v tomto obvode bude dochádzať k výmene energie medzi magnetickým poľom cievky a elektrickým poľom kondenzátora, pričom medzi energiou magnetického poľa a energiou elektrickej energie (zdroja energie) nebude dochádzať k výmene energie. Je to preto, že p L+p C=dW m/dt+dW e/dt a W m+W e=konst, čo znamená, že celková energia poľa v obvode je konštantná. Počas prevádzky tohto systému, keď sa prúd na cievke zvýši a napätie na kondenzátore sa zníži, energia z kondenzátora vstúpi do cievky v priebehu štvrtiny cyklu. V ďalšej štvrtine tohto cyklu je situácia presne opačná - prúd cievky sa zníži a napätie kondenzátora sa zvýši, čo znamená, že energia z induktora potečie do kondenzátora. V tomto prípade elektrická energia dodávaná do obvodu pokryje iba spotrebu energie súvisiacu s prítomnosťou aktívnych rezistorov r v obvode.