Impedancja zastępcza Z obwodu szeregowego złożonego z cewki i kondensatora wynosi:

gdzie:

j – jednostka urojona[a],

XL – reaktancja cewki (induktancja)

XC – reaktancja kondensatora (kapacytancja)

XL + XC – reaktancja wypadkowa

Rezonans napięć następuje wtedy, gdy reaktancje cewki XL i kondensatora XC są sobie równe co do wartości bezwzględnej[b]:

Gdy cewka i kondensator połączone są szeregowo i zasilane prądem przemiennym I, to w elementach tych występuje spadek napięcia: UC na kondensatorze, a UL na cewce. Ponieważ kierunki przesunięcia faz napięcia względem prądu są przeciwne to napięcia te znoszą się wzajemnie. Dla pewnej określonej częstotliwości, gdy napięcie na cewce zrówna się z napięciem na kondensatorze to napięcia te zniosą się zupełnie – zachodzi dla tej częstotliwości rezonans napięć. Szeregowy obwód rezonansowy ma dla tej częstotliwości zerową reaktancję, gdyż dla każdej wartości natężenia prądu I' napięcie U jest równe 0 (napięcie na cewce i na kondensatorze są różne od zera i mogą osiągać bardzo duże wartości).

Częstotliwość rezonansowa

Częstotliwość rezonansową obwodu LC określa wzór Thomsona:

gdzie:

f – częstotliwość obwodu w hercach,

L – indukcyjność cewki w henrach,

C – pojemność kondensatora w faradach,

ω – częstość kołowa w radianach/sekundę.