図のように、抵抗値 Rの抵抗 R、電気容量 C のコンデンサー C、自己インダクタンス L のコイル L、スイッチ S１からなる回路があり、この回路にスイッチ S2 を通して交流電源あるいは直流電源を接続することができる。交流電源の角周波数はωであり、直流電源の電圧は V である。どちらの電源もその内部抵抗の抵抗値は小さいので無視する。
スイッチ S1 を開き、スイッチ S2 を端点ｄ側に閉じて、回路を直流電源に接続したあと、しばらくするとこの回路を流れる電流は一定値【 １ 】となった。この時、コンデンサー Ｃ に蓄えられる電荷は【 2 】である。そのあと、スイッチ Ｓ2 を開いて回路を直流電源から切り離し、スイッチ Ｓ1を閉じると、Ｌ と Ｃ には振動電流が流れた。その振動の周期は【 ３ 】であり、Ｌに蓄えられる磁場のエネルギーと Ｃ に蓄えられる静電気のエネルギーの和は【 ４ 】である。この振動電流は長時間にわたって回路を流れ続けるが、Ｌに含まれるわずかな抵抗によって減衰し、やがて振幅が０となった。
次にスイッチ Ｓ1 を閉じたまま、スイッチ Ｓ2 を端点 e 側に閉じて、回路を交流電源に接続する。しばらくすると、回路には一定振幅の周期的な電流が流れた。この時の bc 間の電位差をＶ1 sin ωtとすると、コンデンサー C に流れる電流は図中の矢印の方向を正として、【 ５ 】×cos ωtとなり、コイル L に流れる電流は【 ６ 】×cos ωt となる。
抵抗 R を流れる電流は C と L を流れる電流の和として計算でき、R の両端の電位差、すなわちab 間の電位差は 【 ７ 】×cos ωt となる。ここで公式
\(α\)sinθ＋\(β\)cosθ ＝ \(\sqrt{α^2+β^2}\) sin(θ＋φ), tanφ= \(\frac{β}{α}\) を用いて、ac 間の電位差の最大値は【 8 】と求められる。 交流電源の角周波数 ω が、\(\frac{1}{\sqrt{LC}} \) に等しくないとき、回路全体に加わる電圧、すなわち ac 間の電位差の最大値を、回路を流れる電流の最大値で割ると【 ９ 】となる。この量は交流に対する回路全体の抵抗の働きを表しており、インピーダンスと呼ばれる。
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