概念と仕組み
交流回路において、インダクタとコンデンサは周波数によって異なる大きさや位相の応答を示す。抵抗の大きさとこれらの効果を合計したものがインピーダンスである。
コイルのインダクタンスは周波数が増加するにつれて増加し、コンデンサのインダクタンスは減少する。両者の大きさ（値）が等しい場合、直列回路における和の虚部が打ち消される。
関係式と成立条件
Z = R + j(ωL − 1/ωC), そして共鳴周波数 f₀ = 1/(2π√LC) です。固定された供給電圧と R を持つ理想的な直列回路において、電流は共鳴点において最大になります。
この結果は、定常状態の直列回路に関するものです。これは、並列共鳴回路や、寄挿入要素や周波数依存の損失を持つ実際の回路に直接適用されるものではありません。
仮想実験で読み取る変化
共振では誘導性・容量性リアクタンスが相殺され、電流が最大になります。
理想集中素子の定常状態だけを扱います。コイル損失や寄生成分は省略します。 実際の電源・コンセント・高電圧では再現せず、画面上で実験しましょう。
重要な関係式と記号
Z = R + j(ωL−1/(ωC)) · f₀ = 1/(2π√LC)
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| Z | 複素インピーダンス | Ω |
| ω | 角周波数2πf | rad/s |
| L, C | インダクタンス・静電容量 | H, F |
例で確かめる
共振時、入力実効値6 V・抵抗20 Ωなら電流実効値はいくら？
0.3 A
よくある誤解
- 共振回路では、インダクタ nor カプシタはどちらも電圧が 0 になりません。