Calcul de fréquence de résonance LC
Ce calcul de fréquence de résonance LC détermine la fréquence de résonance d’un circuit LC à partir de l’inductance et de la capacité avec f = 1 ÷ (2π √(LC)). Saisissez les deux valeurs pour obtenir la fréquence de résonance en MHz, kHz et Hz. L’outil convient aux circuits accordés des montages d’accord et des oscillateurs.
Résultats
L’outil « Calcul de fréquence de résonance LC » fait partie de notre rubrique Calculateurs : Électronique. Parcourez cette rubrique pour dimensionner, convertir et vérifier vos résultats en complément de cet outil.
Ce que montre la fréquence de résonance LC
Une bobine et un condensateur forment ensemble un circuit oscillant qui vibre à une seule fréquence en échangeant de l’énergie. L’outil calcule cette fréquence de résonance à partir de l’inductance et de la capacité. Circuit bouchon, circuit LC série ou oscillateur LC, le résultat est la fréquence à laquelle le circuit oscille de lui-même.
Formule de la fréquence de résonance LC
L’outil utilise la formule de Thomson :
L est l’inductance en henrys et C la capacité en farads. À la résonance, les réactances inductive et capacitive sont égales et s’annulent, il ne reste que la résistance. Comme f dépend du produit LC sous une racine, quadrupler un composant divise la fréquence par deux.
Exemple de fréquence de résonance LC
Une bobine de 100 µH et un condensateur de 100 pF :
Le circuit oscille donc à environ 1,59 MHz, dans la gamme des ondes moyennes. Changez une valeur, et l’outil met la fréquence à jour immédiatement.
Comment calculer la fréquence de résonance LC
Saisissez l’inductance en microhenrys et la capacité en picofarads. L’outil donne la fréquence de résonance en MHz, kHz et Hz. Ces unités conviennent à la haute fréquence ; pour l’audio, adaptez l’échelle des valeurs. Pour calculer un circuit oscillant, il suffit des deux valeurs de composants, car la résonance dépend de leur produit.
Interpréter la fréquence de résonance LC
À la fréquence de résonance, le circuit réagit le plus fort ; c’est ainsi qu’on accorde une radio sur une station ou qu’on fixe un oscillateur. Un circuit bouchon (parallèle) bloque cette fréquence, un circuit série la laisse passer : la même résonance sert donc de filtre ou d’accord selon le montage. Pour décaler la fréquence, changez le condensateur pour l’accord fin et la bobine pour les grands sauts. L’outil donne la valeur idéale ; bobines et condensateurs réels la décalent un peu.
Quand calculer une fréquence de résonance LC
- Accorder un étage de réception avec un circuit LC
- Fixer la fréquence d’un oscillateur LC
- Concevoir un filtre avec un circuit bouchon
- Déterminer la résonance pour un L et un C donnés
Erreurs fréquentes sur la résonance LC
- Mauvaises unités. Microhenrys et picofarads sont minuscules ; convertissez avec soin avant la formule.
- Ignorer les effets parasites. Capacité parasite et résistance de la bobine décalent la résonance réelle.
- Confondre série et parallèle. Le circuit série laisse passer la fréquence de résonance, le circuit bouchon la bloque.
Conseils pour les circuits LC
- Accordez finement avec le condensateur et grossièrement avec la bobine.
- Restez en henrys et farads pour obtenir des hertz.
- À haute fréquence, tenez compte de la capacité parasite.
La formule du circuit LC
La formule f = 1 ÷ (2π√(LC)) vient du point où les deux réactances sont égales. La réactance inductive croît avec la fréquence, la réactance capacitive décroît, et à une seule fréquence elles sont égales et opposées ; elles s’annulent, et le circuit ne présente plus que sa faible résistance. Ce point d’équilibre est la fréquence de résonance. Elle dépend du produit L et C sous une racine, c’est pourquoi de petites bobines avec de petits condensateurs résonnent haut, en mégahertz, et de grosses bobines et condensateurs bas, en kilohertz. Un couple 100 µH et 100 pF donne quelques mégahertz, en plein dans les ondes moyennes.
Oscillateur LC et circuit bouchon
Un oscillateur LC utilise la même formule, car c’est un circuit oscillant auquel on apporte un peu d’énergie à chaque période pour compenser les pertes. Dans un circuit bouchon, bobine et condensateur échangent de l’énergie : le champ magnétique de la bobine charge le condensateur, qui se décharge à nouveau dans la bobine, à la fréquence de résonance. C’est la même énergie stockée que bobine et condensateur contiennent séparément, sauf qu’elle change de place de nombreuses fois par seconde. Un circuit série a la même fréquence de résonance mais la laisse passer au lieu de la bloquer ; le montage décide donc si la résonance filtre un signal ou le transmet.
Tableau de fréquence de résonance LC
Fréquence de résonance pour plusieurs couples L et C :
| Inductance | Capacité | Fréquence de résonance |
|---|---|---|
| 100 µH | 100 pF | 1,59 MHz |
| 100 µH | 1000 pF | 503 kHz |
| 10 µH | 100 pF | 5,03 MHz |
| 1 mH | 10 nF | 50,3 kHz |
Questions fréquentes : Calcul de fréquence de résonance LC
Quelle est la formule de la fréquence de résonance LC ?
f = 1 ÷ (2π √(LC)), la formule de Thomson. L’outil l’applique avec L en henrys et C en farads et affiche le résultat en MHz, kHz et Hz.
Que se passe-t-il à la résonance ?
Les réactances inductive et capacitive sont égales et s’annulent. Un circuit série laisse passer la fréquence de résonance, un circuit bouchon la bloque.
Comment modifier la fréquence de résonance ?
Changez le condensateur pour l’accord fin et la bobine pour les grands décalages. Comme f dépend du produit LC, quadrupler une valeur divise la fréquence par deux.
Un circuit réel correspond-il à l’outil ?
En grande partie. Capacité parasite, résistance de la bobine et tolérances décalent un peu la résonance réelle de la valeur idéale.