RLC回路計算ツールとは？
RLC回路は、抵抗（R）・コイル（L／インダクタ）・コンデンサ（C／キャパシタ）を組み合わせた回路です。本ツールでは、直列RLC回路の重要な特性である、共振周波数・角共振周波数・Q値（クオリティファクタ）・帯域幅をまとめて計算します。これらの値は、回路がさまざまな周波数の信号に対してどう応答し、どれだけ鋭く同調（チューニング）されているかを表しています。
使い方
抵抗値をオーム（Ω）、インダクタンスをヘンリー（H）、静電容量をファラド（F）で入力してください。計算結果として、共振周波数（Hz）、角周波数（rad/s）、無次元のQ値、帯域幅（Hz）が表示されます。単位はすべてSI単位で入力します。たとえば1 mHは0.001 H、1 µFは0.000001 Fです。
計算式の解説
共振状態では、コイルの誘導性リアクタンスとコンデンサの容量性リアクタンスが等しくなり、共振周波数は $$f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{\text{L}\cdot\text{C}}}$$ で求められます。角周波数で表すと $$\omega_0 = \frac{1}{\sqrt{\text{L}\cdot\text{C}}}$$ です。直列回路のQ値は $$Q = \frac{1}{\text{R}}\sqrt{\frac{\text{L}}{\text{C}}}$$ で、Q値が大きいほど応答が鋭く、選択性の高い回路になります。半電力点（−3 dB点）間の帯域幅は $$\Delta f = \frac{f_0}{Q}$$ で表されます。
計算例
R = 10 Ω、L = 1 mH（0.001 H）、C = 1 µF（0.000001 F）の場合を考えてみましょう。\(\sqrt{\text{LC}} = \sqrt{1\times10^{-9}} \approx 3.162\times10^{-5}\) となるため、$$f_0 = \frac{1}{2\pi\cdot 3.162\times10^{-5}} \approx 5033\ \text{Hz}$$ です。Q値は \(\frac{1}{10}\cdot\sqrt{\frac{0.001}{0.000001}} = 0.1\cdot\sqrt{1000} \approx 3.162\)、帯域幅は \(\frac{5033}{3.162} \approx 1592\ \text{Hz}\) となります。
よくある質問（FAQ）
並列RLC回路でも使えますか？ 共振周波数の式は同じですが、理想的な並列回路のQ値は \(Q = \text{R}\sqrt{\frac{\text{C}}{\text{L}}}\) となります。本ツールは直列回路の定義で計算しています。
Q値が高いと何を意味しますか？ Q値が高いということは、蓄えられるエネルギーに対する損失が小さく、帯域幅が狭いことを意味します。つまり特定の周波数に対する選択性が非常に高い回路です。
Q値が0になるのはなぜ？ Rが0（理想的な無損失）の場合、Q値は定義できず無限大になります。本ツールではゼロ除算を避けるために0を返します。現実的な値を得るには、小さくても正の抵抗値を入力してください。
