共振回路は、インダクタ、コンデンサ、および電気エネルギー源を含む回路です。回路のコンポーネントが直列に接続されている場合、共振回路は共振回路と呼ばれます。直列共振 (可変周波数共振とも呼ばれます)回路。共振回路は、自由電磁共振が発生する最も単純なシステムです。
回路の共振周波数は、いわゆるトムソンの公式によって決まります。-
動作原理
コンデンサ C を電圧 U0 まで充電します。コンデンサに蓄えられるエネルギーは、
コンデンサがインダクタに接続されると、回路内の電流を減らす目的で、回路に電流が流れ、コイル内に自己誘導起電力 (EMF) が発生します。この EMF によって生じる電流 (誘導損失がない場合) は、初期の瞬間のコンデンサの放電電流と等しくなります。つまり、結果として生じる電流はゼロになり、この (初期) 瞬間では、コイルの磁気エネルギーはゼロになります。
その後、回路内で発生する電流が増加し、コンデンサが完全に放電されるまでコンデンサからのエネルギーがコイルに伝達され、その時点でコンデンサの電気エネルギー Ec=0. 逆に、コイルに集中する最大磁気エネルギーは次のようになります。
コイルLのインダクタンスI0は電流の最大値となります。
その後、コンデンサは充電を開始します。つまり、コイルの磁気エネルギーがコンデンサの電気エネルギーに変換されるまで、コンデンサはさまざまな極性の電圧で充電されます。この場合、コンデンサは再び電圧 U0 まで充電され、その結果回路内で発振が発生し、その持続時間は回路内でのエネルギー損失に反比例します。
通常、並列共振回路における上記の過程は共振電流と呼ばれ、インダクタとコンデンサに流れる電流が回路全体に流れる電流より大きく、これらの電流が一定倍に増加することを品質係数と呼びます。これらの高電流には位相差がなく、自己補償できるため、ループ制限を超えることはありません。並列共振回路の抵抗は、共振周波数で無限大になる傾向があることにも注目してください (並列共振回路の抵抗とは反対です)。直列共振回路は共振周波数でゼロになる傾向があります)、かけがえのないフィルターになります。