Формирование электромагнитных колебаний в колебательном контуре

Колебательный контур-осциллятор, представляющий собой электрическую цепь, содержащую соединённые катушку индуктивности и конденсатор. В такой цепи могут возбуждаться колебания тока (и напряжения). Колебательный контур - простейшая система, в которой могут происходить свободные электромагнитные колебания. Пусть конденсатор ёмкостью C заряжен до напряжения U₀. Энергия, запасённая в конденсаторе составляет

При соединении конденсатора с катушкой индуктивности ,в цепи потечёт ток I, что вызовет в катушке электродвижущую силу (ЭДС) самоиндукции, направленную на уменьшение тока в цепи. Ток, вызванный этой ЭДС (при отсутствии потерь в индуктивности) в начальный момент будет равен току разряда конденсатора, то есть результирующий ток будет равен нулю. Магнитная энергия катушки в этот (начальный) момент равна нулю. Затем результирующий ток в цепи будет возрастать, а энергия из конденсатора будет переходить в катушку до полного разряда конденсатора. В этот момент электрическая энергия колебательного контура E_C = 0. Магнитная же энергия, сосредоточенная в катушке, напротив, максимальна и равна, где L — индуктивность катушки, I₀ — максимальное значение тока. После этого начнётся перезарядка конденсатора, то есть заряд конденсатора напряжением другой полярности. Перезарядка будет проходить до тех пор, пока магнитная энергия катушки не перейдёт в электрическую энергию конденсатора. Конденсатор, в этом случае, снова будет заряжен до напряжения − U₀. В результате в цепи возникают колебания, длительность которых будет обратно пропорциональна потерям энергии в контуре.