Um circuito ressonante, também conhecido como circuito LC, circuito de tanque ou circuito sintonizado, é um circuito que armazena energia e a transfere repetidamente para frente e para trás, semelhante a um pêndulo oscilante. A energia passa entre um indutor, um componente do circuito que armazena energia em um campo magnético, e um capacitor, que armazena energia em um campo elétrico. Quando os dois operam na mesma frequência, diz-se que o circuito está sintonizado. Esses circuitos de sintonia são usados em sintonizadores e amplificadores.
O indutor e o capacitor trabalham juntos. O capacitor armazena energia na forma de tensão e depois a libera na forma de corrente. O indutor armazena energia da corrente em seu campo magnético e então libera a energia de volta para o capacitor. Os dois componentes do circuito passam sua energia armazenada para frente e para trás, um fenômeno chamado oscilação. O número de vezes por segundo que a energia é transferida de um lado para o outro é considerado a frequência do circuito ressonante.
Um circuito ressonante é como um pêndulo. Uma pessoa puxa o pêndulo para o lado, armazenando assim energia potencial, porque o balanço do pêndulo é maior do que antes. Quando o pêndulo é solto, a energia potencial é convertida em energia cinética, a energia do movimento. A energia cinética faz com que o pêndulo passe da posição neutra para subir pelo outro lado, armazenando novamente energia potencial. O pêndulo balança para frente e para trás até ficar sem energia.
Como um pêndulo, um circuito ressonante funciona com mais eficiência quando oscila em sua frequência preferida ou ressonante. A taxa na qual o capacitor e o indutor absorvem e liberam energia é uma função do tempo. Se alguém tentar conduzir o circuito mais rápido do que sua frequência ressonante, o capacitor ou indutor não será capaz de absorver e liberar a energia com rapidez suficiente. A frequência de ressonância do circuito é definida pela Equação 1 dividida pela raiz quadrada de L x C. L representa a indutância em Henries e C representa a capacitância em Farads.
Como uma criança em um balanço, os circuitos ressonantes perdem um pouco de energia à medida que a energia é passada para frente e para trás, então uma nova energia deve ser adicionada para manter o circuito funcionando. Os fios têm resistência. Capacitores não liberam tanta energia quanto absorvem. A perda em um circuito ressonante é medida pelo fator de qualidade ou fator Q. Um fator Q mais alto indica que menos energia é perdida com cada oscilação.
O fator Q é calculado como a razão da amplitude, ou força, das oscilações que saem do circuito, em comparação com o que entrou no circuito. Um fator Q mais alto indica que menos energia é necessária para manter o circuito e mais saída é produzida para cada entrada. Por analogia, no balanço de uma criança, isso pode ser comparado à distância que o balanço percorre após o empurrão dos pais, em comparação com a distância que a mão dos pais percorre enquanto empurra a criança.
Um oscilador é um tipo especial de circuito que substitui a energia perdida de um fator Q abaixo do ideal. Quando uma criança bombeia um balanço na frequência correta, adicionando energia ao sistema em intervalos regulares para superar a perda devido ao atrito e à resistência do vento, a criança pode balançar indefinidamente. Um sintonizador de rádio é um circuito ressonante com um alto fator Q. Girar o botão altera a capacitância de um capacitor variável. Quando o circuito ressonante é sintonizado na mesma frequência do transmissor da estação de rádio, o circuito produz alta amplitude e transmissão de áudio clara.