LC 공진 주파수 계산기（코일-커패시터 공진 회로）
코일（L）과 커패시터（C）로 구성된 LC 공진 회로의 공진 주파수를 계산합니다. 주파수・인덕턴스・커패시턴스 중 하나를 나머지 두 값으로부터 역산할 수 있으며, 특성 임피던스도 함께 구할 수 있습니다.
사용 팁
- "계산할 값"을 전환하면 공진 주파수・인덕턴스・커패시턴스 중 하나를 나머지 두 값으로부터 역산할 수 있습니다. 라디오 동조 회로나 필터 설계에 필요한 값을 바로 구할 수 있습니다.
- 실제 회로에는 코일의 권선 저항이나 커패시터의 등가 직렬 저항（ESR） 등 기생 성분이 존재하기 때문에, 이상적인 공식으로 구한 공진 주파수와 실제 값이 약간 차이날 수 있습니다.
- 특성 임피던스（Z₀）는 RF 필터나 안테나 정합 회로를 설계할 때 부하 임피던스와의 정합 정도를 판단하는 기준값으로 유용합니다.
- 단위는 H/mH/µH/nH, F/mF/µF/nF/pF, Hz/kHz/MHz/GHz 중에서 선택할 수 있어, 부품에 표기된 값（예: 100µH, 220pF）을 그대로 입력할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
라디오 수신기의 채널 선택（동조） 회로, 무선 통신 필터, 발진 회로 등 특정 주파수만 선택적으로 통과시키거나 제거하고 싶은 상황에서 널리 사용됩니다. 초기 라디오 수신기는 가변 커패시터로 LC 회로의 공진 주파수를 바꾸어 원하는 방송국을 선택했습니다.
LC 회로의 각주파수는 ω = 1/√(LC)로 표현되며, 이를 주파수 f = ω/(2π)로 변환하면 f = 1/(2π√(LC))가 됩니다. 1853년 이 식을 발표한 윌리엄 톰슨（켈빈 경）의 이름을 따 톰슨 공식이라 부릅니다.
L 또는 C를 크게 하면 공진 주파수는 낮아집니다. 공식의 분모에 L과 C의 곱의 제곱근이 있어 두 값은 반비례 관계이며, LC 곱이 클수록 주파수는 낮아집니다.
Z₀ = √(L/C)로 구해지는 값으로, LC 회로가 에너지를 주고받을 때의 전압과 전류의 비를 나타냅니다. 필터 설계나 RF 회로 정합에서 부하 임피던스와의 정합 정도를 판단하는 기준값으로 사용됩니다.
여담 ― LC 공진 회로와 라디오의 역사
LC 공진 회로의 원리는 19세기 후반에 확립되어 20세기 초 라디오 방송의 실용화를 뒷받침했습니다. 당시 라디오 수신기는 안테나로 받은 미약한 전파 속에서 듣고 싶은 방송국의 주파수만을 추출해야 했는데, 가변 커패시터로 커패시턴스를 바꾸어 공진 주파수를 목표 방송국의 주파수와 일치시키는 "동조（튜닝）"라는 작업을 통해 이를 해결했습니다.
공식의 이름이 된 윌리엄 톰슨（훗날의 켈빈 경）은 1853년 전기 진동 회로 이론을 발표하여 LC 회로가 특정 주파수에서 공진하는 현상을 수식으로 설명했습니다. 이 공식은 오늘날에도 라디오・텔레비전 튜너뿐 아니라 무선 통신 송수신 회로, 노이즈 제거 필터, 금속 탐지기 등 다양한 분야에서 계속 사용되고 있습니다.
현대에는 디지털 신호 처리와 PLL（위상 동기 루프）을 이용한 채널 선택 방식이 주류가 되었지만, 아날로그 회로로서의 LC 공진 회로는 지금도 고주파 회로의 기초로서 전자공학 교육 과정에서 가장 먼저 배우는 내용 중 하나입니다.