cambios periódicos en las magnitudes eléctricas y magnéticas (tensión, corriente, carga, inducción) en un circuito cerrado, por ejemplo, en un circuito con un condensador y un inductor
Fórmula de la carga a través de la corriente y el tiempo
q — carga instantánea en el condensador; qₘ — amplitud; ω — frecuencia angular; φ₀ — fase inicial. La carga cambia armónicamente con el tiempo y determina la fase de la oscilación.
Fórmula para corriente eléctrica directa y alterna
I — corriente en el circuito, que está desfasada un cuarto de período con respecto a la carga. El valor máximo de la corriente corresponde al momento en que la carga es cero.
Fórmula para la energía del condensador
La energía del condensador es máxima cuando la carga es máxima. En ausencia de pérdidas, se convierte completamente en energía del inductor.
Fórmula para la energía del campo magnético de una bobina
La energía del inductor es proporcional al cuadrado de la corriente. En oscilaciones libres, se convierte periódicamente en energía eléctrica.
Fórmula para la energía total de un circuito LC ideal
En un circuito LC ideal, la energía total se conserva. Refleja el intercambio entre formas eléctricas y magnéticas sin pérdidas.
Fórmula para la frecuencia angular de un circuito oscilatorio
Frecuencia angular — cuántos radianes de oscilaciones se realizan por segundo. Cuanto mayor sea la capacitancia o la inductancia, menor será ω.
Fórmula para el período de oscilaciones electromagnéticas libres
T — tiempo para un ciclo completo. La fórmula se deduce de la relación entre el período y la frecuencia angular.
Fórmula para la fuerza electromotriz alterna de una fuente
ε — valor instantáneo de la FEM, εₘ — su amplitud. Las oscilaciones ocurren a una frecuencia dada ω de una fuente externa. Son oscilaciones forzadas, mantenidas por un generador.
Fórmula para la corriente alterna en un circuito
I — valor instantáneo de la corriente en el circuito; Iₘ — amplitud de la corriente. En un circuito puramente resistivo, la corriente está en fase con la FEM.
Fórmula para la tensión en un resistor por la ley de Ohm
En un resistor, la tensión y la corriente están en fase. Aquí, la energía eléctrica se convierte en calor.
Fórmula para la tensión en un inductor en corriente alterna
La tensión a través de la inductancia adelanta la corriente en 90° en fase. Depende de la inductancia L y la frecuencia ω. Expresa la resistencia al cambio de corriente — inercia del campo magnético.
Fórmula para la reactancia inductiva
X_L — resistencia reactiva de la bobina. Cuanto mayor sea la frecuencia o la inductancia, mayor será la oposición a la corriente.
Fórmula para la tensión en un condensador en corriente alterna
La tensión en el condensador retrasa la corriente en 90° en fase. A altas frecuencias, U_C disminuye — el condensador "pasa" la corriente.
Fórmula para la reactancia capacitiva
La resistencia reactiva del condensador es inversamente proporcional a la frecuencia. A medida que ω aumenta, la resistencia disminuye, la corriente aumenta.
Fórmula para la carga en un condensador en corriente alterna
La carga q cambia con el tiempo con un desfase relativo a la corriente. Refleja la acumulación de energía en el campo eléctrico del condensador.
Fórmula para la energía total del circuito LC
W — suma de la energía eléctrica y magnética en el sistema. En condiciones ideales, se conserva, refleja el intercambio entre q e I. Base para analizar las oscilaciones libres sin pérdidas.
Fórmula para la frecuencia de resonancia en un circuito RLC
La resonancia ocurre cuando las reactancias inductiva y capacitiva son iguales. La impedancia total es mínima, la corriente es máxima. La frecuencia de resonancia depende solo de L y C — como en las oscilaciones libres.
Fórmula para la potencia promedio de corriente alterna a través de la amplitud y la resistencia
Esta es la potencia promedio disipada en un resistor con corriente sinusoidal. Solo el componente activo transfiere energía — los elementos reactivos no la consumen.