Analyseur de résonance RLC

Q est une mesure générale de l'énergie stockée divisée par l'énergie perdue par cycle. Dans un circuit RLC série, une faible résistance permet à l'énergie de faire de nombreux allers-retours entre le champ magnétique de la bobine et le champ électrique du condensateur avant de se dissiper en chaleur. La même idée se retrouve dans les horloges atomiques : une raie spectrale étroite signifie un Q énorme, ce qui permet à l'oscillateur de distinguer des écarts de fréquence extrêmement petits.

Chaque couple bobine–condensateur possède une fréquence propre, f₀ = 1/(2π√(LC)), où l'énergie oscille d'avant en arrière comme un enfant qui lance une balançoire. Excité à f₀, le circuit voit les réactances de L et de C s'annuler : il ne reste que la résistance, et le courant atteint un pic aigu. Remarquez que f₀ ne dépend que de L et de C ; le curseur de résistance affine ou élargit le pic, mais ne le déplace jamais.

À la résonance, la source ne "voit" que la résistance, pourtant les tensions aux bornes de la bobine et du condensateur atteignent chacune Q fois l'entrée — et, déphasées de 180°, elles s'annulent exactement. Alimentez un circuit de Q = 50 sous 10 V et le condensateur subit 500 V. Cette surtension permet aux émetteurs à étincelles et aux bobines Tesla d'atteindre des tensions énormes, et peut détruire discrètement un condensateur prévu pour la seule tension d'entrée.