Sériový rezonanční obvod tvoří sériově zapojená cívka a kondenzátor*. Z dosavadních zkušeností musíme předpokládat, že ani jedna ze zmíněných součástek nebude mít ideální vlastnosti. Jestliže cívce promineme přídavnou kapacitu a kondenzátoru naopak přípravnou indukčnost, rozhodně nemůže e jednoduše zanedbat u obou přítomný odpor. Protože se odpor v rezonančních obvodech neprojevuje jednoznačně, pro jednoduchost si jej představíme jako ztrátový odpor vlažený do série s cívkou a kondenzátorem.
Zapojení, které má vyjadřovat charakter působení pokud možno všech zúčastněných veličin, nazýváme náhradním zapojením obvodu. Třebaže v obvodech s vysokými frekvencemi je situace značně složitá, k vyjádření základních vlastností sériového rezonančního obvodu. Postačí poněkud zjednodušené náhradní zapojení.
Poznali jsme již, že kondenzátor i cívka jsou součástkami, projevujícími se kmitočtovou závislostí. Znamená to, že jejich zdánlivý odpor závisí na kmitočtu, s kterým v obvodu pracují. U cívky a kondenzátoru se závislost na frekvenci projevuje vzájemně opačnými účinky.
Cívka při vysokých frekvencích představuje mnohem větší odpor XL než při kmitočtech nižších, a proto na ní vzniká průchodem proudu s vyšším kmitočtem větší napětí UL než při nižším kmitočtu. To je pochopitelné, ostatně vychází to rovněž o Ohmova zákona. Kmitočtová závislost vyplyne z následujícího vztahu mezi induktivním odporem a vzniklým napětím:
UL = XL . I = 2 φ f . L . I
Je zde patrná přímá úměrnost mezi frekvencí, indukčností a proudem. Jestliže tedy cívkou protéká stálý proud, pak velikost napětí závisí pouze na kmitočtu. Znamená to, že při vektorovém znárodňování bychom museli měnit délku vektoru UL podle použité frekvence.
V obdobné situaci se ocitá i kondenzátor. Velikost napětí UC na kondenzátoru se bude měnit v závislosti na kmitočtu, který se v obvodu nachází. Zřetelně to vyjadřuje následující vztah:
UC = XC - I = 
. I
Při stálém proudu tekoucím kondenzátorem je velikost napětí UC závislá pouze na kmitočtu. V tomto případě se jedná o závislost nepřímo úměrnou. Opět bychom, potřebovali měnit délku vektoru UC podle různých kmitočtů
Jak tedy prostřednictvím vektorového diagramu znázorníme chování sériového rezonančního obvodu? Na obrázku jsou zakresleny tři možnosti, odpovídající chování sériového rezonančního obvodu, vždy pro určitou kmitočtovou oblast. Počítá se tu s určitou hodnotou napětí UR na ztrátovém odporu R, a pak s různě velkým napětím UL a UC.
V prvním případě je vektor UC mnohem větší než vektor UL. Vzhledem k tomu, že oba vektory směřují vzájemně opačným směrem, takže tu vzniká posun 180° (předpokládáme jinak ideální vlastnosti obou součástek), jednoduše je graficky odečteme. Počítáme potom s rozdílem UC - UL, jak vyplívá z diagramu. Jestliže známe nebo odhadneme velikost napětí UR, pak již můžeme sestrojit vektorový diagram. Ten ukáže výsledné napětí U a hlavně jeho fázový posun vzhledem ke společnému proudu.
Předpokládejme, že kmitočet v obvodu se bude zvyšovat. Při určitém kmitočtu nastane stav , kdy napětí UL i UC bude stejně velké. Jejich rozdíl bude nulový a o výsledném napětí bude rozhodovat pouze činný odpor tohoto obvodu. Pak se uplatní výhradně napětí UR.
Stav, kdy UL i UC jsou stejně velké, nazýváme rezonancí. Příslušný kmitočet se nazývá rezonanční kmitočet fr. Zmíněný stav rezonance znázorňuje prostřední vektorový diagram, kde působí pouze vektor napětí UR, a top ve fázi s proudem I.
Již si dovedeme představit, jak se změní chování obvodu, jestliže se bude frekvence dále zvyšovat. Při vyšších kmitočtech stoupá induktivní odpor XL a s ním vzrůstá napětí ULC a s ním se zmenšuje napětí UC. Takový stav znázorňuje třetí digram. Velké induktivní napětí a malé kapacitní napětí přísluší oblasti vyšších kmitočtů. V tomto případě odečteme UL - UC a výsledné napětí U se zjistí z rovnobežníka sil, jehož druhé rameno představuje napětí UR. Fázový posun je ovlivněn velikostí napětí na ztrátovém odporu.