Question Detail
Frequency for series resonance is given by
Options
- Option A: f0=2πLC
- Option B: f0=12πLC
- Option C: f0=1/2π√LC
- Option D: f0=1/2π
Correct Answer
<p>f0=1/2π√LC</p>
Solution & Explanation
{"type":"technical","methodBadge":"Concept & Principle","explanation":"In an RLC series circuit, resonance occurs when the inductive reactance equals the capacitive reactance, resulting in a purely resistive impedance. The resonant frequency $f_0$ is the specific frequency at which these reactances cancel each other out.","workingPrinciple":"At resonance, the inductive reactance $X_L = 2\\pi fL$ and capacitive reactance $X_C = \\frac{1}{2\\pi fC}$ are equal in magnitude and opposite in phase. Equating $2\\pi fL = \\frac{1}{2\\pi fC}$ leads to $f^2 = \\frac{1}{4\\pi^2 LC}$, which, when solved for $f$, yields the resonant frequency $f_0 = \\frac{1}{2\\pi \\sqrt{LC}}$.","diagramSvg":"RLC","keyFormulas":["$X_L = X_C$ тАФ Condition for resonance","$f_0 = \\frac{1}{2\\pi \\sqrt{LC}}$ тАФ Resonant frequency formula"],"keyPoints":["At resonance, power factor is unity ($\\\\cos\\\\phi = 1$).","Impedance is minimum and equal to resistance ($Z = R$).","Current in the circuit is maximum ($I = V/R$).","The circuit behaves purely as a resistive network."],"advantages":["Used in tuning circuits for radio and TV receivers.","Allows selection of a specific frequency from a range of signals."],"disadvantages":["Potential for very high voltages across L and C, which may damage components.","High currents at resonance require components with high current ratings."],"applications":["Tuned amplifiers","Band-pass filters","Oscillators"],"comparisonTable":[],"additionalInfo":["Standard unit for $f_0$ is Hertz (Hz), L is Henry (H), and C is Farad (F).","Option A is incorrect as it lacks the inverse relation and root; Option B is incorrect due to placement of constants; Option D is an incomplete expression."],"answer":"C is correct тАФ The frequency for series resonance is given by the formula $f_0 = \\frac{1}{2\\pi \\sqrt{LC}}$.","correctedOptions":["f0=2πLC","f0=12πLC","f0=1/2π√LC","f0=1/2π"],"coreConcepts":["Series Resonance","Reactance","Impedance"],"crossTopicTip":"Always remember that at resonance, the phase angle between voltage and current is zero, making the circuit purely resistive regardless of the values of L and C."}
Question (Hindi)
рд╢реНрд░реЗрдгреА рдЕрдиреБрдирд╛рдж (series resonance) рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдЖрд╡реГрддреНрддрд┐ рдХрд┐рд╕рдХреЗ рджреНрд╡рд╛рд░рд╛ рджреА рдЬрд╛рддреА рд╣реИ?
Options (Hindi)
- Option A: f0=2πLC
- Option B: f0=12πLC
- Option C: f0=1/2π√LC
- Option D: f0=1/2π
Solution & Explanation (Hindi)
{"type":"technical","methodBadge":"рдЕрд╡рдзрд╛рд░рдгрд╛ рдФрд░ рд╕рд┐рджреНрдзрд╛рдВрдд","explanation":"рдПрдХ RLC рд╢реНрд░реЗрдгреА рд╕рд░реНрдХрд┐рдЯ рдореЗрдВ, рдЕрдиреБрдирд╛рдж рддрдм рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИ рдЬрдм рдЖрдЧрдордирд╛рддреНрдордХ рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд (inductive reactance) рдзрд╛рд░рд┐рддрд╛ рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд (capacitive reactance) рдХреЗ рдмрд░рд╛рдмрд░ рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИ, рдЬрд┐рд╕рдХреЗ рдкрд░рд┐рдгрд╛рдорд╕реНрд╡рд░реВрдк рд╢реБрджреНрдз рдкреНрд░рддрд┐рд░реЛрдз рдкреНрд░рддрд┐рдмрд╛рдзрд╛ рдкреНрд░рд╛рдкреНрдд рд╣реЛрддреА рд╣реИред рдЕрдиреБрдирд╛рджреА рдЖрд╡реГрддреНрддрд┐ $f_0$ рд╡рд╣ рд╡рд┐рд╢рд┐рд╖реНрдЯ рдЖрд╡реГрддреНрддрд┐ рд╣реИ рдЬрд┐рд╕ рдкрд░ рдпреЗ рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд рдПрдХ-рджреВрд╕рд░реЗ рдХреЛ рдирд┐рд░рд╕реНрдд рдХрд░ рджреЗрддреЗ рд╣реИрдВред","workingPrinciple":"рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдкрд░, рдЖрдЧрдордирд╛рддреНрдордХ рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд $X_L = 2\\pi fL$ рдФрд░ рдзрд╛рд░рд┐рддрд╛ рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд $X_C = \\frac{1}{2\\pi fC}$ рдкрд░рд┐рдорд╛рдг рдореЗрдВ рдмрд░рд╛рдмрд░ рдФрд░ рдЪрд░рдг рдореЗрдВ рд╡рд┐рдкрд░реАрдд рд╣реЛрддреЗ рд╣реИрдВред $2\\pi fL = \\frac{1}{2\\pi fC}$ рдХреЛ рдмрд░рд╛рдмрд░ рдХрд░рдиреЗ рдкрд░ $f^2 = \\frac{1}{4\\pi^2 LC}$ рдкреНрд░рд╛рдкреНрдд рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИ, рдЬрд┐рд╕реЗ $f$ рдХреЗ рд▓рд┐рдП рд╣рд▓ рдХрд░рдиреЗ рдкрд░ рдЕрдиреБрдирд╛рджреА рдЖрд╡реГрддреНрддрд┐ $f_0 = \\frac{1}{2\\pi \\sqrt{LC}}$ рдкреНрд░рд╛рдкреНрдд рд╣реЛрддреА рд╣реИред","diagramSvg":"RLC","keyFormulas":["$X_L = X_C$ тАФ рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдХреЗ рд▓рд┐рдП рд╢рд░реНрдд","$f_0 = \\frac{1}{2\\pi \\sqrt{LC}}$ тАФ рдЕрдиреБрдирд╛рджреА рдЖрд╡реГрддреНрддрд┐ рд╕реВрддреНрд░"],"keyPoints":["рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдкрд░, рд╢рдХреНрддрд┐ рдЧреБрдгрд╛рдВрдХ рдЗрдХрд╛рдИ (unity) рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИ ($\\cos\\phi = 1$)ред","рдкреНрд░рддрд┐рдмрд╛рдзрд╛ рдиреНрдпреВрдирддрдо рдФрд░ рдкреНрд░рддрд┐рд░реЛрдз рдХреЗ рдмрд░рд╛рдмрд░ рд╣реЛрддреА рд╣реИ ($Z = R$)ред","рд╕рд░реНрдХрд┐рдЯ рдореЗрдВ рдзрд╛рд░рд╛ рдЕрдзрд┐рдХрддрдо рд╣реЛрддреА рд╣реИ ($I = V/R$)ред","рд╕рд░реНрдХрд┐рдЯ рдкреВрд░реА рддрд░рд╣ рд╕реЗ рдПрдХ рдкреНрд░рддрд┐рд░реЛрдзреА рдиреЗрдЯрд╡рд░реНрдХ рдХреЗ рд░реВрдк рдореЗрдВ рдХрд╛рд░реНрдп рдХрд░рддрд╛ рд╣реИред"],"advantages":["рд░реЗрдбрд┐рдпреЛ рдФрд░ рдЯреАрд╡реА рд░рд┐рд╕реАрд╡рд░ рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдЯреНрдпреВрдирд┐рдВрдЧ рд╕рд░реНрдХрд┐рдЯ рдореЗрдВ рдЙрдкрдпреЛрдЧ рдХрд┐рдпрд╛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИред","рд╕рд┐рдЧреНрдирд▓реЛрдВ рдХреА рдПрдХ рд╢реНрд░реГрдВрдЦрд▓рд╛ рд╕реЗ рдПрдХ рд╡рд┐рд╢рд┐рд╖реНрдЯ рдЖрд╡реГрддреНрддрд┐ рдХреЗ рдЪрдпрди рдХреА рдЕрдиреБрдорддрд┐ рджреЗрддрд╛ рд╣реИред"],"disadvantages":["L рдФрд░ C рдХреЗ рдЖрд░-рдкрд╛рд░ рдмрд╣реБрдд рдЙрдЪреНрдЪ рд╡реЛрд▓реНрдЯреЗрдЬ рдХреА рд╕рдВрднрд╛рд╡рдирд╛, рдЬреЛ рдШрдЯрдХреЛрдВ рдХреЛ рдиреБрдХрд╕рд╛рди рдкрд╣реБрдВрдЪрд╛ рд╕рдХрддреА рд╣реИред","рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдкрд░ рдЙрдЪреНрдЪ рдзрд╛рд░рд╛ рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдЙрдЪреНрдЪ рдзрд╛рд░рд╛ рд░реЗрдЯрд┐рдВрдЧ рд╡рд╛рд▓реЗ рдШрдЯрдХреЛрдВ рдХреА рдЖрд╡рд╢реНрдпрдХрддрд╛ рд╣реЛрддреА рд╣реИред"],"applications":["рдЯреНрдпреВрдиреНрдб рдПрдореНрдкрд▓реАрдлрд╛рдпрд░","рдмреИрдВрдб-рдкрд╛рд╕ рдлрд┐рд▓реНрдЯрд░","рдСрд╕рд┐рд▓реЗрдЯрд░"],"comparisonTable":[],"additionalInfo":["$f_0$ рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдорд╛рдирдХ рдЗрдХрд╛рдИ рд╣рд░реНрдЯреНрдЬрд╝ (Hz), L рдХреЗ рд▓рд┐рдП рд╣реЗрдирд░реА (H), рдФрд░ C рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдлреИрд░рд╛рдб (F) рд╣реИред","рд╡рд┐рдХрд▓реНрдк A рдЧрд▓рдд рд╣реИ рдХреНрдпреЛрдВрдХрд┐ рдЗрд╕рдореЗрдВ рд╡реНрдпреБрддреНрдХреНрд░рдо рд╕рдВрдмрдВрдз рдФрд░ рд╡рд░реНрдЧрдореВрд▓ рдХрд╛ рдЕрднрд╛рд╡ рд╣реИ; рд╡рд┐рдХрд▓реНрдк B рд╕реНрдерд┐рд░рд╛рдВрдХреЛрдВ рдХреЗ рдЧрд▓рдд рд╕реНрдерд╛рди рдХреЗ рдХрд╛рд░рдг рдЧрд▓рдд рд╣реИ; рд╡рд┐рдХрд▓реНрдк D рдПрдХ рдЕрдзреВрд░рд╛ рд╡реНрдпрдВрдЬрдХ рд╣реИред"],"answer":"C рд╕рд╣реА рд╣реИ тАФ рд╢реНрд░реЗрдгреА рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдЖрд╡реГрддреНрддрд┐ рд╕реВрддреНрд░ $f_0 = \\frac{1}{2\\pi \\sqrt{LC}}$ рджреНрд╡рд╛рд░рд╛ рджреА рдЬрд╛рддреА рд╣реИред","correctedOptions":["f0=2πLC","f0=12πLC","f0=1/2π√LC","f0=1/2π"],"coreConcepts":["рд╢реНрд░реЗрдгреА рдЕрдиреБрдирд╛рдж","рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд (Reactance)","рдкреНрд░рддрд┐рдмрд╛рдзрд╛ (Impedance)"],"crossTopicTip":"рд╣рдореЗрд╢рд╛ рдпрд╛рдж рд░рдЦреЗрдВ рдХрд┐ рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдкрд░, рд╡реЛрд▓реНрдЯреЗрдЬ рдФрд░ рдзрд╛рд░рд╛ рдХреЗ рдмреАрдЪ рдХрд╛ рдЪрд░рдг рдХреЛрдг рд╢реВрдиреНрдп рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИ, рдЬрд┐рд╕рд╕реЗ L рдФрд░ C рдХреЗ рдорд╛рдиреЛрдВ рдХреА рдкрд░рд╡рд╛рд╣ рдХрд┐рдП рдмрд┐рдирд╛ рд╕рд░реНрдХрд┐рдЯ рдкреВрд░реА рддрд░рд╣ рд╕реЗ рдкреНрд░рддрд┐рд░реЛрдзреА рд╣реЛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИред"}