お久しぶりです。いろいろ忙しくてブログがお久しぶりになってしまいました。
今日は共振回路の共振周波数を求めるプログラムを作ったので紹介しようと思います。共振回路の共振周波数って、計算するの意外と面倒ですから、プログラムにやらせてしまおうという算段です。
今回はPythonでつくってみました。Cで作ってもいいのですが、この程度の計算をさせるのなら、Pythonで作った方がずっと楽です。といいながらも、CもPythonも初心者レベルなので、偉そうなことはいえないのですが。
プログラムのソースコードはこちらに載せておきます。
ひとつめのソースコードは純粋に共振周波数を求めるプログラムです。式はみなさん良く知っている
f = 1/(2π√LC)
です。ただし、このプログラムではLとCが理想的な特性を持つ場合の共振周波数を出すので、コンデンサやコイルの自己共振が考慮されていない点はご了承ください。
2つ目のソースコードは、コイルの直列抵抗成分rを考慮して、共振時のインピーダンスを求めるプログラムです。並列共振回路は、LとCが完全に理想特性の場合には、共振時に合成インピーダンスが無限大になります。しかし実際にはそんなことはなく、コイルの直列抵抗成分などの要素から、数kΩから数MΩ程度で頭打ちになります。LC並列共振回路の出力に何らかの回路を接続するとき、共振回路の出力インピーダンスがこの値になるので、割と重要な計算です。
共振回路って勉強しても良くわからないことが多いんですが、実際に実験するととても面白い回路です。機材がある方は、是非ともこのプログラムで計算した数値が本当に合っているのかどうか確かめてみてください。
※ソースコードはGoogle Colaboratoryでの動作を確認済みです。
