Skip to content

LC oscillating circuit: resonance frequency

At what frequency does my coil and capacitor resonate?

Answer: A coil and a capacitor go into resonance at the frequency where their reactances are the same. That's the principle behind oscillators, tuned circuits in radios, RFID readers and filters. The calculator finds the resonance frequency and reactance in both components at resonance.

Formula

f₀ = 1 / (2 · π · √(L · C)) (L i henry, C i farad)

Ved resonans er XL = XC = √(L / C). Det er kredsens karakteristiske impedans.

Inductance is converted from µH (× 10⁻⁶) and capacitance from pF (× 10⁻¹²).

Symbols and units in the formula
SymbolMeaningUnit
l_uhInductanceµH
c_pfCapacitancepF
=Resonant frequencykHz
=Resonant frequency in MHzMHz
=Reactance in coil and capacitor at resonanceΩ

Validity and source

Source
Thomson's formula · technical appendix: calculations on oscillating circuits (LC circuits)

Does not apply when

  • Gaelder ideelle komponenter. Printets egen kapacitans (fa pF) og spolens viklingskapacitans traekker resonansen ned, sa ved sma kapacitanser bliver den malte frekvens lavere end den beregnede.

Worked example

The calculator's own default values inserted. The figures are calculated with exactly the formula the tool uses.

Substituted

  • Inductance10 µH
  • Capacitance100 pF

Giver

  • Resonant frequency5,032.9 kHz
  • Resonant frequency in MHz5.033 MHz
  • Reactance in coil and capacitor at resonance316.2 Ω

The calculator itself is locked

Create a free user account to unlock all articles, calculators, templates and range — and get access to quizzes and classes. It takes less than a minute: name, email and a password. No payment card.

Want to try something first? See what you can use without an account — the junior zone, the encyclopedia, the videos and more.

Sådan bruger du den

En LC-kreds er hjertet i oscillatorer, afstemte filtre, RFID-læsere og radiomodtagere. Når du skal skifte en spole eller kondensator, afstemme en antennekreds eller forstå, hvorfor et filter ligger forkert, skal du kende resonansfrekvensen. Beregneren finder den og viser reaktansen, som er ens i begge komponenter ved resonans.

Step by step

  1. Find spolens induktans i µH og kondensatorens kapacitans i pF på komponenterne eller i stykliste.
  2. Gang induktans og kapacitans i henry og farad, og tag kvadratroden.
  3. Gang med 2π og tag 1 divideret med resultatet. Det er resonansfrekvensen.
  4. Læg et par pF til for printets og spolens egen kapacitans, hvis kondensatoren er lille.

Typical errors

  • At blande nF og pF. 1,62 nF er 1.620 pF.
  • At glemme printets og spolens egen kapacitans. Ved små kondensatorer flytter få pF resonansen mærkbart.
  • At tro, at dobbelt kapacitans halverer frekvensen. Frekvensen følger kvadratroden, så dobbelt kapacitans giver ca. 71 %.

Examples from everyday life

RFID-læser på 125 kHz

Antennespolen i en adgangskontrol-læser på 125 kHz er 1 mH. Kondensatoren i kredsen er gået, og du vil finde den rigtige værdi. Du prøver med 1.620 pF.

Inductance
1,000 µH
Capacitance
1,620 pF

It means: Kredsen går i resonans ved 125 kHz, præcis læserens frekvens, så kortene kan læses på fuld afstand. Spole og kondensator har begge 785.7 Ω ved resonans.

Mellemfrekvensfilter på 10,7 MHz

I en FM-modtager skal en afstemt kreds ligge på 10,7 MHz. Den består af en 2,2 µH spole og en 100 pF kondensator.

Inductance
2.2 µH
Capacitance
100 pF

It means: Resonansen ligger på 10.73 MHz. Det er lige oven på 10,7 MHz.

Samme kreds med 10 pF fra printet

På det færdige print måler du resonansen lavere end beregnet. Printbanerne og spolen giver tilsammen ca. 10 pF ekstra, så kredsen ser 110 pF.

Inductance
2.2 µH
Capacitance
110 pF

It means: Resonansen falder til 10.231 MHz. Det forklarer målingen. Vælg en lidt mindre kondensator eller en trimmekondensator.

Rule of thumb

Fire gange så meget L eller C halverer resonansfrekvensen.

How to check the answer

Regn spolens reaktans ved resonansfrekvensen med spole-beregneren. Den skal give samme tal som kondensatorens reaktans.