共振回路

きょうしんかいろ

【共振回路(きょうしんかいろ)】

定義

共振回路とは、コイルとコンデンサーを含む回路において、特定の周波数の交流に対して電流や電圧の応答が大きくなる現象(共振)を利用する回路である。この特定の周波数を共振周波数という。

イメージ

コイルは電流の変化を妨げ、コンデンサーは電荷の変化をためこむ性質をもつ。この2つを組み合わせると、エネルギーが「磁場 ↔ 電場」の間で行き来するようになる。

つまり、ちょうどよい周波数で交流を加えると、このエネルギーのやりとりがうまくかみ合い、電流や電圧が大きく振動する状態になる。これが共振である。

数式

共振周波数 \(f\) は次の式で表される。

\[f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\]

ここで、\(L\) はコイルのインダクタンス(H)、\(C\) はコンデンサーの静電容量(F)である。

ポイント

  • 共振では、回路のインピーダンスが極小または極大になる(回路の種類による)
  • 共振周波数は \(L\) と \(C\) で決まり、電源の強さには依存しない
  • ラジオの選局など、特定の周波数だけを取り出す用途に使われる
分野: