RLC-Resonanzanalysator

Q ist ein allgemeines Maß für gespeicherte Energie geteilt durch die pro Zyklus verlorene Energie. In einem Serien-RLC-Kreis lässt ein niedriger Widerstand die Energie viele Male zwischen dem Magnetfeld der Spule und dem elektrischen Feld des Kondensators hin- und herpendeln, bevor sie zu Wärme wird. Dieselbe Idee findet sich in Atomuhren: Eine schmale Spektrallinie bedeutet ein enormes Q, sodass der Oszillator extrem kleine Frequenzabweichungen unterscheiden kann.

Jedes Spulen-Kondensator-Paar besitzt eine Eigenfrequenz, f₀ = 1/(2π√(LC)), bei der Energie hin- und herschwappt wie ein Kind, das eine Schaukel antreibt. Treibt man die Schaltung bei f₀, heben sich die Blindwiderstände von L und C auf, und es bleibt nur der Widerstand — der Strom erreicht ein scharfes Maximum. Beachte: f₀ hängt allein von L und C ab; der Widerstandsregler schärft oder verbreitert die Spitze, verschiebt sie aber nie.

Bei Resonanz "sieht" die Quelle nur den Widerstand, doch die Spannungen über Spule und Kondensator steigen jeweils auf das Q-fache der Eingangsspannung — und da sie 180° phasenverschoben sind, heben sie sich exakt auf. Treibt man eine Schaltung mit Q = 50 mit 10 V, liegen am Kondensator 500 V an. Diese Spannungsüberhöhung lässt Funkensender und Teslaspulen enorme Spannungen erreichen und kann einen nur für die Eingangsspannung ausgelegten Kondensator klammheimlich zerstören.