共振回路につきまして

質問

こんにちは、
共振回路について教えて下さい。
質問
１． 図１の共振回路では、可変抵抗計Rの部分には、電流が全く流れません。また当然ですが、図２の電源の無い可変抵抗計Rの部分にも、電流が全く流れません。両者の電線内部の電子の状態は、どのように異なるのでしょうか？
２． 上記両者の可変抵抗計Rの部分だけの状態を、計測器（オシロ、テスタ、スペアナ、クランプメータ等）を使用して測定した場合、違いを見分けることができるのでしょうか？
３． 上記両者の可変抵抗計Rの部分だけの状態を、違った方程式（マクスウエル方程式？）によって、表現できるのでしょうか？
４． 図１の共振回路では、可変抵抗計Rの部分を無限大にした場合、すなわち絶縁体にした場合、共振状態はなぜ壊れるのでしょうか？電流、電圧が無ければ、絶縁体にしても、共振してもよいのではないでしょうか？

回答No.2

tadys · ベストアンサー

どちらも抵抗に電流は流れませんがその理由は異なります。

１．
図２には電源が無いので電流は流れません。
初期条件としてLC部にエネルギーが蓄えられていれば抵抗に電流が流れますが時間とともに減少します。

図１については抵抗に電流は流れませんが、その理由は電源の電圧（位相を含む）が
L又はCの両端の電圧と同じになり抵抗の両端の電位差がゼロになるためです。
細かいことを言えば、初期条件としてLCの電圧と電源の電圧が一致していない場合には抵抗に電流が流れなくなるには無限の時間が掛かります。
さらに細かい事をいえばLC部分では電流／電圧が変化しているので電磁波が放射されてエネルギーを失います。
そのエネルギーは電源から抵抗を通して供給されるのでその分の電流は流れます。
現実問題としては損失の無いLやCは存在しないのでその損失を補う分だけの電流は抵抗を通して流れます。

２．
“可変抵抗計Rの部分だけ”というのはどういう意味でしょうか
可変抵抗計Rの部分だけを回路から切り離したら違いは見つからないでしょう。
回路に接続した状態で両端の電圧を測った場合、理想的な状態では差は見られないでしょう。
現実には理想状態は得られないので差はでます。理想に近ければ差を検出できないかもしれません。

３．
クスウエル方程式で表現は出来ますが、クスウエル方程式を持ち出す必要はありません。電気回路理論で十分です。

４．
別に共振は壊れません。ただし、図１と図２の区別はなくなります。

お礼

分かりました。ありがとうございました。

回答No.1

foobar

2. （電源の電位がどうなっているかによりますが）Rの電位を見ることができれば、100V電源の有無による差は見えるでしょう。
4. 交流電源によって励振できないだけで、共振はしています。
　（初期状態できまる振動電流がLCに流れる。）

お礼

分かりました。ありがとうございました。