高校物理(用語)「共振回路」

高校物理(用語)「共振回路」

★共振回路(resonance circuit)

コイルとコンデンサーの間のエネルギー移動を利用した電気回路を共振回路という。

高校物理では特に、ＲＬＣ直列回路において、Ｉ0が最大の場合つまり、インピーダンスＺがＲと等しい場合を考える。
Ｚ＝√{Ｒ²＋(ωＬ−１／ωＣ)²}だから、Ｚ＝Ｒのとき電流は最大で、ωＬ−１／ωＣ＝０が成り立つ。これをωについて解くと、ω＝１／√(ＬＣ)が得られる。
このωが共振角周波数ω0であり、ｆ＝ω／２πより、ｆ＝１／２π√(ＬＣ)が共振周波数ｆ0となる。


ＲＬＣ直列回路ではωの値によってインピーダンスＺが変化します。Ｚが様々な値をとる中で、回路に共振周波数と一致する周波数の交流電圧を加えるとＺが最小になり、回路に大きな電流が流れます。この状態を共振といい、その状態の電気回路を共振回路というわけです。

上の繰り返しになりますが、共振する条件は、
Ｉ0が最大つまりインピーダンスが最小。つまりωＬ−１／ωＣ＝０だから、ω＝１／√(ＬＣ)になる。
のですね！


◆　関連項目
コンデンサー、インピーダンス、ＲＬＣ直列回路の電圧等の問題
電気・磁気まとめ


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