共振周波数計算機
直列RLC、並列RLC、LC タンク回路の共振周波数fr = 1/(2π√LC)、Q値、帯域幅、インピーダンスをインタラクティブSVGインピーダンスチャートで計算。
入力値
Series RLC Result
Test Frequency
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共振周波数とは?
共振周波数は、RLC回路のインピーダンスが最小(直列)または最大(並列)に達する周波数です。共振時、誘導性リアクタンス(XL)は容量性リアクタンス(XC)と等しくなり、回路は純粋な抵抗性負荷として動作します。共振周波数はfr = 1/(2π√LC)で計算されます(Lはインダクタンス、Cは静電容量)。
この計算機の使い方
- 回路タイプを選択:直列RLC、並列RLC、またはLC タンク。
- インダクタンス(L)の値を入力し単位(µH、mH、またはH)を選択。一般的な値のプリセットボタンを使用。
- 静電容量(C)の値を入力し単位(pF、nF、またはµF)を選択。
- 直列・並列RLCの場合は抵抗(R)の値を入力。
- 共振周波数、Q値、帯域幅、共振時のインピーダンスを確認。
- テスト周波数を入力して特定の周波数でのインピーダンス、位相、XL、XCを確認。
- SVGインピーダンスチャートで周波数応答を視覚化。
Frequently Asked Questions
直列と並列RLC共振の違いは?
直列RLC回路では共振時にインピーダンスが最小(Z = R)で最大電流が流れます。並列RLC回路では共振時にインピーダンスが最大で電流の流れを阻止します。共振周波数の公式fr = 1/(2π√LC)は両方で同じですが、Q値の公式が異なります。
Q値とは何を意味しますか?
Q(品質)ファクターは共振ピークの鋭さを測定します。高いQはより狭い帯域幅とより選択的な周波数応答を意味します。Q = fr/BWで定義され、実用的には高Q回路は特定の周波数のフィルタリングに優れますが、部品のばらつきに対する許容度が低くなります。
LC タンク回路とは?
LC タンク(またはLC共振回路)はインダクタとコンデンサのみで構成され、意図的な抵抗はありません。共振周波数fr = 1/(2π√LC)で発振し、インダクタの磁界とコンデンサの電界にエネルギーを交互に蓄えます。実際のLC タンクには常に寄生抵抗があり、振動は時間とともに減衰します。
帯域幅とQ値の関係は?
帯域幅(BW)はQ値に反比例します:BW = fr/Q。高Q回路は狭い帯域幅(高選択性)、低Q回路は広い帯域幅を持ちます。帯域幅は電力がピーク値の半分に低下する-3dBポイント間の周波数範囲を定義します。
共振より上と下の周波数でインピーダンスはどうなりますか?
共振以下では直列RLC回路は容量性(XC > XL)、共振以上では誘導性(XL > XC)です。並列RLC回路では逆の動作をします。正確な共振周波数では、リアクティブ成分が打ち消し合います。