Question Detail
Which is true for series resonance?
Options
- Option A: $Z = R$
- Option B: $X_L = X_C$
- Option C: $I = \frac{V}{R}$
- Option D: All of above
Correct Answer
All of above
Solution & Explanation
{"type":"technical","methodBadge":"Concept & Principle","explanation":"In an RLC series circuit, resonance occurs when the inductive reactance equals the capacitive reactance, causing the net reactance to become zero. Consequently, the circuit behaves purely as a resistive load, leading to maximum current flow for a given voltage.","workingPrinciple":"The mechanism relies on the frequency-dependent nature of reactive components. Inductive reactance $X_L = 2\\pi fL$ increases with frequency, while capacitive reactance $X_C = \\frac{1}{2\\pi fC}$ decreases. At the resonant frequency $f_r$, these reactances cancel each other out, reducing the total impedance to the minimum value of $Z = R$.","diagramSvg":"RLCV(t)","keyFormulas":["$X_L = X_C$ тАФ Condition for resonance","$Z = \\sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2} = R$ тАФ Net impedance at resonance","$f_r = \\frac{1}{2\\pi\\sqrt{LC}}$ тАФ Resonant frequency formula"],"keyPoints":["At resonance, the power factor of the series RLC circuit is unity.","The impedance of the series circuit is minimum at resonance.","The current is maximum at resonance.","The voltage across the inductor and capacitor are equal in magnitude but opposite in phase."],"advantages":["Maximum current amplification","High selectivity in tuning circuits"],"disadvantages":["High voltage stress across L and C components","Potential for circuit damage due to excessive currents if resistance is very low"],"applications":["Radio tuning circuits","Band-pass filters","Oscillators"],"comparisonTable":[],"additionalInfo":["Option A is correct because $Z = \\sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$ reduces to $Z=R$ when $X_L=X_C$.","Option B represents the definition of the resonant frequency condition.","Option C is true because $I = \\frac{V}{Z}$ and at resonance $Z=R$, so $I = \\frac{V}{R}$."],"answer":"D is correct тАФ All listed conditions are fundamental properties of a series RLC circuit operating at its resonant frequency.","correctedOptions":["$Z = R$","$X_L = X_C$","$I = \\frac{V}{R}$","All of above"],"coreConcepts":["Resonance","Impedance","Reactance"],"crossTopicTip":"Remember that in a parallel RLC circuit, resonance leads to maximum impedance and minimum current, which is the exact opposite of the series RLC case."}
Question (Hindi)
рд╢реНрд░реЗрдгреА рдЕрдиреБрдирд╛рдж (series resonance) рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдХреНрдпрд╛ рд╕рддреНрдп рд╣реИ?
Options (Hindi)
- Option A: $Z = R$
- Option B: $X_L = X_C$
- Option C: $I = \frac{V}{R}$
- Option D: рдЙрдкрд░реЛрдХреНрдд рд╕рднреА
Solution & Explanation (Hindi)
{"type":"technical","methodBadge":"рдЕрд╡рдзрд╛рд░рдгрд╛ рдФрд░ рд╕рд┐рджреНрдзрд╛рдВрдд","explanation":"рдПрдХ RLC рд╢реНрд░реЗрдгреА рдкрд░рд┐рдкрде рдореЗрдВ, рдЕрдиреБрдирд╛рдж рддрдм рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИ рдЬрдм рдкреНрд░реЗрд░рдгрд┐рдХ рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд (inductive reactance), рдзрд╛рд░рд┐рддрд╛ рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд (capacitive reactance) рдХреЗ рдмрд░рд╛рдмрд░ рд╣реЛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИ, рдЬрд┐рд╕рд╕реЗ рдХреБрд▓ рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд рд╢реВрдиреНрдп рд╣реЛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИред рдкрд░рд┐рдгрд╛рдорд╕реНрд╡рд░реВрдк, рдкрд░рд┐рдкрде рдкреВрд░реА рддрд░рд╣ рд╕реЗ рдПрдХ рдкреНрд░рддрд┐рд░реЛрдзреА рднрд╛рд░ рдХреЗ рд░реВрдк рдореЗрдВ рд╡реНрдпрд╡рд╣рд╛рд░ рдХрд░рддрд╛ рд╣реИ, рдЬрд┐рд╕рд╕реЗ рджрд┐рдП рдЧрдП рд╡реЛрд▓реНрдЯреЗрдЬ рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдЕрдзрд┐рдХрддрдо рдзрд╛рд░рд╛ рдкреНрд░рд╡рд╛рд╣рд┐рдд рд╣реЛрддреА рд╣реИред","workingPrinciple":"рдпрд╣ рддрдВрддреНрд░ рдкреНрд░рддрд┐рдХреНрд░рд┐рдпрд╛рд╢реАрд▓ рдШрдЯрдХреЛрдВ рдХреА рдЖрд╡реГрддреНрддрд┐-рдирд┐рд░реНрднрд░ рдкреНрд░рдХреГрддрд┐ рдкрд░ рдЖрдзрд╛рд░рд┐рдд рд╣реИред рдкреНрд░реЗрд░рдгрд┐рдХ рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд $X_L = 2\\pi fL$ рдЖрд╡реГрддреНрддрд┐ рдХреЗ рд╕рд╛рде рдмрдврд╝рддрд╛ рд╣реИ, рдЬрдмрдХрд┐ рдзрд╛рд░рд┐рддрд╛ рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд $X_C = \\frac{1}{2\\pi fC}$ рдШрдЯрддрд╛ рд╣реИред рдЕрдиреБрдирд╛рджреА рдЖрд╡реГрддреНрддрд┐ $f_r$ рдкрд░, рдпреЗ рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд рдПрдХ-рджреВрд╕рд░реЗ рдХреЛ рд░рджреНрдж рдХрд░ рджреЗрддреЗ рд╣реИрдВ, рдЬрд┐рд╕рд╕реЗ рдХреБрд▓ рдкреНрд░рддрд┐рдмрд╛рдзрд╛ рдиреНрдпреВрдирддрдо рдорд╛рди $Z = R$ рддрдХ рдХрдо рд╣реЛ рдЬрд╛рддреА рд╣реИред","diagramSvg":"RLCV(t)","keyFormulas":["$X_L = X_C$ тАФ рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдХреЗ рд▓рд┐рдП рд╕реНрдерд┐рддрд┐","$Z = \\sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2} = R$ тАФ рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдкрд░ рдХреБрд▓ рдкреНрд░рддрд┐рдмрд╛рдзрд╛","$f_r = \\frac{1}{2\\pi\\sqrt{LC}}$ тАФ рдЕрдиреБрдирд╛рджреА рдЖрд╡реГрддреНрддрд┐ рдХрд╛ рд╕реВрддреНрд░"],"keyPoints":["рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдкрд░, рд╢реНрд░реЗрдгреА RLC рдкрд░рд┐рдкрде рдХрд╛ рд╢рдХреНрддрд┐ рдЧреБрдгрдХ (power factor) рдЗрдХрд╛рдИ рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИред","рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдкрд░ рд╢реНрд░реЗрдгреА рдкрд░рд┐рдкрде рдХреА рдкреНрд░рддрд┐рдмрд╛рдзрд╛ рдиреНрдпреВрдирддрдо рд╣реЛрддреА рд╣реИред","рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдкрд░ рдзрд╛рд░рд╛ рдЕрдзрд┐рдХрддрдо рд╣реЛрддреА рд╣реИред","рдЗрдВрдбрдХреНрдЯрд░ рдФрд░ рдХреИрдкреЗрд╕рд┐рдЯрд░ рдХреЗ рд╕рд┐рд░реЛрдВ рдкрд░ рд╡реЛрд▓реНрдЯреЗрдЬ рдкрд░рд┐рдорд╛рдг рдореЗрдВ рд╕рдорд╛рди рд▓реЗрдХрд┐рди рдХрд▓рд╛ (phase) рдореЗрдВ рд╡рд┐рдкрд░реАрдд рд╣реЛрддреЗ рд╣реИрдВред"],"advantages":["рдЕрдзрд┐рдХрддрдо рдзрд╛рд░рд╛ рдкреНрд░рд╡рд░реНрдзрди (current amplification)","рдЯреНрдпреВрдирд┐рдВрдЧ рдкрд░рд┐рдкрдереЛрдВ рдореЗрдВ рдЙрдЪреНрдЪ рдЪрдпрдирдХреНрд╖рдорддрд╛ (selectivity)"],"disadvantages":["L рдФрд░ C рдШрдЯрдХреЛрдВ рдкрд░ рдЙрдЪреНрдЪ рд╡реЛрд▓реНрдЯреЗрдЬ рддрдирд╛рд╡","рдпрджрд┐ рдкреНрд░рддрд┐рд░реЛрдз рдмрд╣реБрдд рдХрдо рд╣реЛ рддреЛ рдЕрддреНрдпрдзрд┐рдХ рдзрд╛рд░рд╛рдУрдВ рдХреЗ рдХрд╛рд░рдг рдкрд░рд┐рдкрде рдХреЛ рд╕рдВрднрд╛рд╡рд┐рдд рдХреНрд╖рддрд┐"],"applications":["рд░реЗрдбрд┐рдпреЛ рдЯреНрдпреВрдирд┐рдВрдЧ рдкрд░рд┐рдкрде","рдмреИрдВрдб-рдкрд╛рд╕ рдлрд┐рд▓реНрдЯрд░","рджреЛрд▓рд┐рддреНрд░ (Oscillators)"],"comparisonTable":[],"additionalInfo":["рд╡рд┐рдХрд▓реНрдк A рд╕рд╣реА рд╣реИ рдХреНрдпреЛрдВрдХрд┐ $X_L=X_C$ рд╣реЛрдиреЗ рдкрд░ $Z = \\sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$ рдШрдЯрдХрд░ $Z=R$ рд╣реЛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИред","рд╡рд┐рдХрд▓реНрдк B рдЕрдиреБрдирд╛рджреА рдЖрд╡реГрддреНрддрд┐ рд╕реНрдерд┐рддрд┐ рдХреА рдкрд░рд┐рднрд╛рд╖рд╛ рдХрд╛ рдкреНрд░рддрд┐рдирд┐рдзрд┐рддреНрд╡ рдХрд░рддрд╛ рд╣реИред","рд╡рд┐рдХрд▓реНрдк C рд╕рддреНрдп рд╣реИ рдХреНрдпреЛрдВрдХрд┐ $I = \\frac{V}{Z}$ рдФрд░ рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдкрд░ $Z=R$ рд╣реЛрддрд╛ рд╣реИ, рдЗрд╕рд▓рд┐рдП $I = \\frac{V}{R}$ред"],"answer":"D рд╕рд╣реА рд╣реИ тАФ рд╕рднреА рд╕реВрдЪреАрдмрджреНрдз рд╕реНрдерд┐рддрд┐рдпрд╛рдВ рдЕрдкрдиреА рдЕрдиреБрдирд╛рджреА рдЖрд╡реГрддреНрддрд┐ рдкрд░ рдХрд╛рдо рдХрд░рдиреЗ рд╡рд╛рд▓реЗ рд╢реНрд░реЗрдгреА RLC рдкрд░рд┐рдкрде рдХреЗ рдореМрд▓рд┐рдХ рдЧреБрдг рд╣реИрдВред","correctedOptions":["$Z = R$","$X_L = X_C$","$I = \\frac{V}{R}$","рдЙрдкрд░реЛрдХреНрдд рд╕рднреА"],"coreConcepts":["рдЕрдиреБрдирд╛рдж","рдкреНрд░рддрд┐рдмрд╛рдзрд╛","рдкреНрд░рддрд┐рдШрд╛рдд"],"crossTopicTip":"рдпрд╛рдж рд░рдЦреЗрдВ рдХрд┐ рд╕рдорд╛рдирд╛рдВрддрд░ (parallel) RLC рдкрд░рд┐рдкрде рдореЗрдВ, рдЕрдиреБрдирд╛рдж рдЕрдзрд┐рдХрддрдо рдкреНрд░рддрд┐рдмрд╛рдзрд╛ рдФрд░ рдиреНрдпреВрдирддрдо рдзрд╛рд░рд╛ рдХреА рдУрд░ рд▓реЗ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИ, рдЬреЛ рд╢реНрд░реЗрдгреА RLC рд╕реНрдерд┐рддрд┐ рдХреЗ рдмрд┐рд▓реНрдХреБрд▓ рд╡рд┐рдкрд░реАрдд рд╣реИред"}