コンデンサとコイルを含む回路には共振状態というものが存在します。共振状態とは回路の合成インピーダンスの複素成分がゼロになった時を意味します。
上図のようなR−L−C直列回路において、合成インピーダンス[Ω]は、
この回路の合成インピーダンス[Ω]の値 ||=Z [Ω]は、角周波数によって変化します。そして、の時が共振状態となり、[Ω]の値 ||=Z [Ω]は最小値となります。
共振時の周波数は、
となります。
図のような交流回路において、電源の周波数を変化させたところ、共振時のインダクタンスLの端子電圧VLは315[V]であった。共振周波数[kHz]の値として、正しいのは次のうちどれか。
(1) 2.0 (2) 2.5 (3) 3.0 (4) 3.5 (5) 4.0
答え (2)
図のようなに、R[Ω]の抵抗、インダクタンスL[H]のコイル、静電容量C[F]のコンデンサを直列に接続した交流回路がある。この回路において、電源Eは周波数を変化できるものとする。電源周波数を変化させたところ、2種類の異なる周波数f1[Hz]とf2[Hz]に対して、この回路の電源からみたインピーダンス[Ω]の大きさは変わらなかった。このときのf1×f2の値として、正しいのは次のうちどれか。
(1) | (2) | (3) | |||
(4) | (5) |
答え (3)
図のように、静電容量CX[F]及びC[F]のコンデンサとインダクタンスL[H]のコイルを直列に接続した交流回路がある。この回路において、スイッチSを開いたときの共振周波数はf1[Hz]、閉じたときの共振周波数はf2[Hz]である。f1[Hz]がf2[Hz]の2倍であるとき、静電容量の比C/(CX)の値として、正しいのは次のうちどれか。
(1) 1/3 (2) 1/2 (3) 1 (4) 2 (5) 3
答え (5)