Вынужденные электромагнитные колебания.

Рассмотренные выше колебания происходили с частотами, определяемыми параметрами самой колебательной системы. Чтобы в реальной колебательной системе получить незатухающие колебания, надо компенсировать потери энергии. Колебания, возникающие под действием внешней периодически изменяющейся ЭДС, называют вынужденными электромагнитными колебаниями.

Для того чтобы в колебательном контуре возникли вынужденные колебания, необходимо подвести к контуру внешнюю, периодически изменяющуюся по гармоническому закону, ЭДС или переменное напряжение

,

где U₀ – максимальное значение напряжения, w – циклическая (круговая) частота.

Тогда аналогично вынужденным механическим колебаниям уравнение вынужденных электромагнитных колебаний имеет вид

.

В установившемся режиме вынужденные колебания происходят с частотой w и являются гармоническими.

Амплитуда и фаза колебаний зависят от w и определяются следующими выражениями:

,

.

Сила тока в контуре при установившихся колебаниях – это скорость изменения заряда, определяется по формуле:

.

Из сравнения формул Q, U и I следует, что колебания заряда (напряжения) и тока сдвинуты на p/2.