[0:01]De acuerdo con las reglas matemáticas de Gustav Kirchhoff, la elevación de la tensión en la fuente, nunca mayor a ε sub 0, es igual a la suma de las caídas de tensión a lo largo del circuito.
[0:22]El resultado es una ecuación diferencial que se puede escribir en términos de la carga Q en el condensador.
[0:33]La misma ecuación diferencial también describe el desplazamiento X de un oscilador armónico impulsado por una fuerza oscilatoria. Incluso una pequeña fuerza, nunca superior a F sub 0, exactamente a una cierta frecuencia, causa oscilaciones que se hacen cada vez más y más grandes.
[0:58]Y esto se añade al fenómeno de la resonancia, lo que significa que en un circuito de corriente alterna, incluso una pequeña oscilación de la tensión puede causar que circule una asombrosa cantidad de carga eléctrica.
[1:23]Por supuesto, en un sistema mecánico,
[1:29]Los resultados de la resonancia pueden ser devastadores. Pero a veces se utiliza la resonancia eléctrica para obtener la sintonía correcta. Tesla fue de hecho el primero en describir una red de circuitos resonantes sintonizados y de antenas que es exactamente cómo se transmiten y reciben las señales de radio y televisión. Se selecciona una auténtica estación de televisión entre todas las demás, porque un circuito de corriente alterna se sintoniza precisamente en resonancia con la frecuencia de la emisora. Esto es verdad tanto para la radio como para la televisión. Y la resonancia eléctrica tiene lugar porque matemáticamente los condensadores y las autoinducciones actúan de forma muy semejante a los muelles y las masas. Por ejemplo, cuando un condensador comienza a cargarse se crea una tensión que se opone a la carga. En otras palabras, un condensador se opone al cambio de carga positiva o negativa, lo mismo que un muelle se opone a ser estirado o comprimido.
[2:39]Dicho de otro modo, cuando se aplica una tensión a una autoinducción, pasa un cierto tiempo antes de que la corriente se ponga en movimiento. Y necesito un cierto tiempo antes de pararse de nuevo, de modo que una autoinducción se opone al cambio en la corriente de la misma manera que la masa inerte en el muelle se opone al cambio en la velocidad.
[3:07]Independientemente de lo precisa que sea la analogía, pueden surgir diferencias. Por ejemplo, cuando la resonancia tiene lugar en osciladores eléctricos, no suele afectar negativamente a las personas. Pero cuando la resonancia tiene lugar en osciladores mecánicos, las cosas se nos pueden ir de las manos. En los circuitos eléctricos, la resistencia puede ayudar a mantener las cosas bajo control. Por ejemplo, consideremos un condensador y una resistencia en un circuito de corriente alterna. Si la frecuencia es suficientemente baja, la carga de tensión del condensador puede ir al paso de la tensión oscilante aplicada. Pero a frecuencias más altas, el condensador no puede cargarse y descargarse lo suficientemente rápido, de manera que no se desarrolle una diferencia de potencial a través de él y se desarrolla en la resistencia. Por otra parte, si hay una autoinducción en el circuito a baja frecuencia, hay tiempo suficiente como para que aumente la intensidad de corriente sin necesidad de aplicar mucho voltaje.
[4:22]Pero a frecuencias mucho más altas, la intensidad de corriente en la autoinducción no puede cambiar lo suficientemente rápido antes de que tenga que cambiar de sentido, de manera que se ve la diferencia de potencial fundamentalmente en la autoinducción y no en la resistencia. Cuando todos los elementos están en un mismo circuito a baja frecuencia, la mayor parte de la tensión se emplea en cargar y descargar el condensador.
[4:54]A una frecuencia más alta, la mayor parte de la tensión se emplea en tratar de cambiar la corriente en la autoinducción. De hecho, a una frecuencia muy alta, la autoinducción impide prácticamente la circulación de cualquier corriente.
[5:16]Pero si la frecuencia es la correcta, dicho de otro modo, a la frecuencia de resonancia, circulan corrientes muy grandes. El condensador se carga y descarga, la intensidad de la corriente aumenta y se invierte en la autoinducción. Y la resistencia disipa suficiente energía como para mantener las oscilaciones bajo control.
