交流回路において、能動素子r、容量性素子C、誘導性素子Lが直列に接続されると、次のような現象が起こります。直列共振起こる。この現象は（無線工学などで）悪用される可能性がありますが、重大な害を引き起こす可能性もあります（高電圧電気機器では、直列共振が重大な結果を引き起こす可能性があります）。-
の模式図とベクトル図直列共振以下に示します。
この回路の 3 つの要素をすべて順番に含めると、次の条件が満たされます。
また、共振は φ=0 でのみ発生する可能性があることにも留意する必要があります。直列接続では、関係 X=ω L -1/(ω C)=0、つまり条件 ω L=1/(ω C) または ω 2 LC=1. と同等です。直列共振は 3 つの条件で達成できます。 方法:
ピックアップコイルのインダクタンス。
コンデンサの静電容量を選択します。
角周波数 ω 0 を選択します。
さらに、次の式を使用して、これらの周波数、静電容量、およびインダクタンスの値をすべて決定できます。
ωの周波数0を共振周波数といいます。回路内の電圧またはアクティブ抵抗 r が変化しない場合、回路内の電流は最大となり、直列共振中に U/r に等しくなります。これは、電流が回路のリアクタンスから完全に独立していることを意味します。リアクタンス XC=XL が抵抗 r の値を超えると、コイルとコンデンサの端子間に電圧が発生し始め、回路端子間の電圧を大幅に超えます。回路端子の電圧がリアクタンス素子の電圧よりも低くなる条件は次のとおりです。
価値
計算の便宜上、抵抗の大きさを考慮して、ρ を回路の波動インピーダンスと呼ぶことにします。
ネットワークに対する容量性コンポーネントと誘導性コンポーネントの端子の過剰電圧の多重度は、次の式で決定できます。
Q の値は回路の共振特性を決定し、回路の品質係数と呼ばれます。同様に、共振特性は 1/Q- 回路減衰の値によって特徴付けることができます。
インダクタンスとキャパシタンスの瞬時電力は、p=U=Isin2 ω t および p C ^=- U Ç Isin2 ω t に等しくなります。直列共振下では、UL=UC の場合、これらの電力は常に等しく、反対の符号を持ちます。これは、この回路では、コイルの磁界とコンデンサの電界との間でエネルギー交換が行われるが、磁界のエネルギーと電気エネルギー（電源）のエネルギーとの間ではエネルギー交換が行われないことを意味します。これは、p L+p C=dW m/dt+dW e/dt および W m+W e=const であるためです。これは、回路内の場の総エネルギーが一定であることを意味します。このシステムの動作中、コイルの電流が増加し、コンデンサの両端の電圧が減少すると、コンデンサからのエネルギーがサイクルの 4 分の 1 以内にコイルに入ります。このサイクルの次の四半期では、状況はまったく逆になります - コイル電流が減少し、コンデンサ電圧が増加します。これは、インダクタからのエネルギーがコンデンサに流れることを意味します。この場合、回路に供給される電気エネルギーは、回路内のアクティブな抵抗 r の存在に関連するエネルギー消費のみをカバーします。