Якщо в коливальному контурі з ємністю С, індуктивністю L, опором R є періодично діюча змушувальна електрорушійна сила
,
то в такому контурі існуватимуть вимушені електромагнітні коливання.
За ІІ правилом Кірхгофа маємо
. (5.77)
Виразивши відповідні величини через заряд, отримаємо
або
, (5.78)
чи
. (5.79)
Співвідношення (5.78) або (5.79) є диференціальними рівняннями вимушених електромагнітних коливань.
Ввівши позначення
,
рівняння (5.79) перепишемо у вигляді
. (5.80)
Розв’язок цього рівняння для віддалених моментів часу (див. §5.8) запишемо у вигляді
. (5.81)
Отже, вимушені електромагнітні коливання – незгасаючі і здійснюються з частотою w і амплітудою, яка залежить від параметрів контура і цієї частоти:
.
Початкова фаза α рівна
.
Зрозуміло, що в такому контурі буде мати місце резонанс як заряду, так і напруги і струму, коли вимушуюча частота наближається до власної .
З (5.81) можна отримати значення сили струму в контурі
або
,
де
. (5.82)
Ця формула має зміст закону Ома для кола змінного струму (при послідовному з’єднанні елементів), де повний опір кола
є векторною сумою активного опору R, індуктивного опору ωL та ємнісного опору . Зрозуміло, що резонанс буде мати місце при рівності індуктивного та ємнісного опорів.