きゅーち
共振の鋭さを表す無次元の量。共振周波数を帯域幅で割った Q = f0/BW で、蓄えられるエネルギーと1周期に失われるエネルギーの比にも対応する。直列RLC回路では Q = (1/R)√(L/C)、並列RLC回路では Q = R√(C/L) で、損失が小さいほど大きい。水晶振動子やMEMS共振子では数万以上になる。
「Q値(クオリティファクタ)」は、4分野の7問の練習問題に出てきます(アナログ・電子回路, 回路解析(交流回路・線形回路・過渡現象), MEMS・センサなど)。
この用語の分野: 回路解析(交流回路・線形回路・過渡現象)
正解：B. 損失が小さく、共振のピークが鋭い(帯域幅が狭い)
Q値は共振の鋭さを表し、Q = f0/Δf(共振周波数÷帯域幅)です。Qが大きいほど損失が小さく、ピークが鋭く帯域幅は狭くなります。例えば f0 = 1 MHz、Q = 100 なら帯域幅は10 kHzです。直列RLC回路では Q = (1/R)√(L/C) で、抵抗(損失)が小さいほど大きくなります。周波数選択性の高いフィルタや位相雑音の小さい発振器には高いQが求められます。
Q値は共振の鋭さを表し、Q = f0/Δf(共振周波数÷帯域幅)です。
共振回路のQ値(クオリティファクタ)が大きいことの意味として正しいものはどれか。共振周波数は f0 = 1/(2π√(LC)) ≈ 50.3 kHz、Q値は Q = (1/R)√(L/C) = (1/10) × √(1×10⁻³/(10×10⁻⁹)) ≈ 316/10 ≈ 31.6 です。
R = 10 Ω、L = 1 mH、C = 10 nFの直列RLC共振回路の帯域幅(電流が共振時の 1/√2 になる2…解き方2(Q値を使う): 直列共振回路の Q = (1/R)√(L/C) = (1/10) × √(10⁴) = 10 で、共振時のLとCの電圧は電源電圧のQ倍になります。
図の直列RLC回路で、R = 10 Ω、L = 10 mH、C = 1 µF とし、実効値1 Vの正弦波電圧の周波数を…解き方1(Q値から): 共振周波数は f0 = 1/(2π√(LC)) ≈ 50.3 kHz です。
図の並列RLC回路で、R = 20 kΩ、L = 1 mH、C = 10 nF である。共振周波数の付近で、回路のイン…水晶振動子は圧電効果を利用した機械的な共振子で、Q値が数万〜数十万と非常に高く、周波数の誤差は通常±数十ppm以内です。
水晶発振器が、時計やマイコンのクロック源として広く使われる主な理由はどれか。Amazonの検索結果へのリンクです。Amazonのアソシエイトとして、半導体教室は適格販売により収入を得ています。
共振回路 インピーダンス MEMS ジャイロスコープ 加速度センサー 実効値 リアクタンス アドミタンス マイコン(マイクロコントローラ) PLL(位相同期回路)