Максимальная энергия катушки:  .

До сих пор речь шла о свободных колебаниях, которые происходят в результате собственных сил рассматриваемой цепи. Сейчас же речь пойдет о контуре, на который действует внешняя сила. Такие колебания называются вынужденными. Чтобы получить вынужденные колебания, цепь должна быть подключена к источнику току, в который происходят гармонические колебания напряжения. При этом частота источника тока должна совпадать с частотой контура. Это означает, что, если источник тока вырабатывает напряжение:  .

Контур имеет частоту, равную ω. Отсюда следует, что период будет находиться следующим образом: , а частота:  .

При этом стоит обратить внимание, что значение амплитуды тока в контуре зависит от величины частоты самого контура и от частоты источника тока. Если эти частоты стремятся друг к другу, то в контуре наблюдается резонанс - резкий скачек амплитуды. Это происходит в том случае, когда выполняется следующее равенство:  . Во время резонанса амплитуды на конденсаторе и на катушке равны между собой. При такой ситуации не существует сдвига фаз для тока и напряжения. На графике резонанс колебательного контура показывается следующим образом:

Переменный ток - это колебания, которые могут происходить в цепи в результате подключения её к источнику переменного напряжения. Переменный ток - он имеется во всех цепях в квартирах, происходит передача по проводам именно тока переменного напряжения. Однако, практически все электроприборы работают от постоянно электричества, так как на выходе из розетки ток выпрямляется и в виде постоянного переходит к бытовой технике. Именно переменный ток проще всего получить и передать на любое расстояние.

Соберем цепь, в которую будем подключать резистор, катушку и конденсатор. В данной цепи напряжение определяется по закону:

 Синус может принимать отрицательные и положительные значения, следовательно, заметим, что напряжение может принимать различное направление. Рассмотрим случай, когда в цепь с переменным током подключен только резистор. Сопротивление резистора называется активным. Будем рассматривать ток, который течет по цепи против часовой стрелки. В таком случае и ток, и напряжение будут иметь положительное значение. Для определения силы тока в цепи используют следующую формулу из закона Ома:  ,  .

В этих формулах I₀ и U₀ - максимальные значения тока и напряжения. Отсюда можно сделать вывод, что максимальное значение тока равно отношению максимального напряжения к активному сопротивлению:  

Эти две величины, сила тока и напряжение цепи, изменяются в одинаковой фазе, поэтому графики величин имеют одинаковый вид, но разные амплитуды.

Конденсатор в цепи.

Запомните! Невозможно получить постоянный ток в той цепи, где есть конденсатор. Он является местом для разрыва протекания тока и изменение его амплитуды. При этом переменный ток отлично течет по такой цепи, изменяя полярность конденсатора. Рассмотрим цепь, в которой имеется исключительно конденсатор. Ток течет против часовой стрелки, то есть является положительным. Напряжение на конденсаторе связано с его возможностью накопления заряда, то есть его величиной ёмкости:

 ,

Так как ток является первой производной от заряда, то можно определить, по какой формуле его можно вычислить, найдя производную с последней формулы:  .

В данном случае сила тока описывается законом косинуса в то время, как значение напряжения и заряда можно описать законом синуса. Это значит, что функции находятся в противоположной фазе и имеют аналогичный вид на графике.