RLC回路インピーダンス計算機とは？
このツールは、RLC直列回路（抵抗R・インダクタL・コンデンサCが直列につながり、周波数fで駆動される回路）の合成インピーダンス（Z）を計算します。インピーダンスとは交流における「抵抗」に相当する量で、回路が交流電流をどれだけ妨げるかを表し、単位はオーム（Ω）です。さらに、誘導性・容量性のリアクタンス、そして電圧と電流の位相角も同時に求められます。
使い方
抵抗をオーム（Ω）、インダクタンスをヘンリー（H）、静電容量をファラド（F）、電源周波数をヘルツ（Hz）で入力します。「計算」をクリックすると、合成インピーダンスに加え、\(X_L\)、\(X_C\)、正味のリアクタンス、位相角が表示されます。値はSI基本単位で入力してください。たとえば 1 µF = 0.000001 F、1 mH = 0.001 H です。
計算式の解説
誘導性リアクタンスは \(X_L = 2\pi f L\)、容量性リアクタンスは \(X_C = 1/(2\pi f C)\) で表されます。インダクタとコンデンサは電流を互いに逆位相に押し出すため、正味のリアクタンスは \(X = X_L - X_C\) となります。これを抵抗と三平方の定理で合成すると、 $$Z = \sqrt{R^2 + X^2}$$ が得られます。位相角は \(\varphi = \arctan(X / R)\) で、正なら誘導性（電流が遅れる）、負なら容量性（電流が進む）を意味します。\(X_L = X_C\) のとき回路は共振状態となり、\(Z = R\) で最小値をとります。
計算例
R = 10 Ω、L = 0.001 H、C = 0.000001 F、f = 1000 Hz の場合：\(\omega = 2\pi \cdot 1000 \approx 6283.19\)。\(X_L = 6283.19 \cdot 0.001 \approx 6.2832\ \Omega\)、\(X_C = 1/(6283.19 \cdot 0.000001) \approx 159.155\ \Omega\)。正味のリアクタンスは \(\approx -152.872\ \Omega\) なので、 $$Z = \sqrt{10^2 + 152.872^2} \approx 153.2\ \Omega$$ \(\varphi \approx -86.26°\)（強い容量性）となります。
よくある質問
直列回路用ですか、それとも並列回路用ですか？ この計算機はRLC直列回路をモデルにしています。直列回路ではR・L・Cに同じ電流が流れます。
どの単位を使えばよいですか？ オーム、ヘンリー、ファラド、ヘルツです。µF や mH は先に基本単位へ換算してください。
共振時には何が起こりますか？ \(X_L = X_C\) になるとリアクタンスが打ち消し合い、インピーダンスはRに等しくなり、位相角はゼロになります。
