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共振・共振周波数ってなんですか?
多々見受ける言葉なのですが、実は全然分かってない…という状況なので、
誰が読んでも分かるような回答を希望します。

例えば、水晶振動子が共振周波数以外の周波数で振動するのと(できるんでしょうか?)、
共振周波数で振動するのとでは、どう違いますか?

ほかの例でもいいので、ご教示おねがいします!

A 回答 (3件)

例えばブランコをチョンと押すとブランコが搖れますよね。


ブランコが押されて向こうへ行き、戻って来てまた行こうとする
丁度のタイミングでまたチョンとおしてやすると、揺れが強くなる。
これを繰り返すと、僅かな力でブランコの揺れを大きくして行くことが出来ます。

これが共振です。

難しくいえば、ものを振動させたいとき、
物には振動しやすい振動周波数(固有振動数=共振周波数)が有って
それにあわせて刺激を加えると、容易に大きな振動を
起こせるのが、共振。

想像つくと思いますが、ブランコで共振周波数を外すと上手く共振が起きてくれません。
ブランコも水晶も同じです。
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他の例として電気的なことを。


例えばコンデンサーとコイルの並列回路に(リアクタンスはそれぞれ-jXⅭ,jXⅬ)周波数fの電圧を加えた時、電源から供給される電流はコンデンサーとコイルの電流の和となりますが、コンデンサーとコイルには電流が流れているのに、供給電流は0という事が理論上存在します。コンデンサーとコイルの複素成分が互いに逆のため内部を流れる電流は互いに逆のためです。電源から見たこの回路のインピーダンスは∞。特定の周波数のトラップや発振回路等に利用されます。実際は抵抗損失0は現実としては難しいので、若干の電流が生じますが。車でも特定のエンジン回転数でガタガタと大きく震えることがあります。エンジンの振動周期と車体の振動周期が一致しているのでそれは大きくなりますが、その回転数を外れると収まります。ほかにもいろんな事例があるでしょうが、ここまで。
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その系が固有振動する周波数が共振周波数です。


たとえばお風呂で歌を歌うと、ある音程(言い換えると周波数)のところでワーンと大きく共鳴しますよね。それがお風呂の共振周波数です。水晶振動子は共振周波数以外の周波数ではうまく機能(振動)してくれません。
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