Вынужденные электромагнитные колебания (переменный ток) – электромагнитные колебания, протекающие под действием периодически изменяющейся электродвижущей силы.

Рассмотрим различные нагрузки в цепи с ЭДС, меняющейся по гармоническому закону с циклической частотой ω.

• Участок с активным сопротивлением.

  Активное сопротивление (резистор) – электрическое устройство, в котором наблюдается только тепловое действие тока.

  Колебания силы тока в цепи с резистором совпадают по фазе с колебаниями напряжения. При этом выполняется закон Ома как для мгновенных, так и для амплитудных значений тока и напряжения.

  

  Для расчёта теплового действия тока вводят действующее значение величины переменного тока – значение величины постоянного тока, который оказывает такое же тепловое действие. Действующее значение величины переменного тока, меняющейся по гармоническому закону, в   раз меньше амплитудного значения.

  

  Законы теплового действия переменного тока записываются через действующие значения так же, как и для постоянного:

  

• Участок с идеальным (R = 0) конденсатором. Колебания напряжения в цепи с конденсатором отстают от колебаний силы тока по фазе на  При этом выполняется закон Ома для амплитудных значений силы тока и напряжения.

  

  где  – ёмкостное сопротивление.

• Участок с идеальной (R = 0) катушкой. Колебания напряжения в цепи с катушкой опережают колебания силы тока по фазе на  При этом выполняется закон Ома для амплитудных значений силы тока и напряжения.

  

  где  – индуктивное сопротивление.

• Участок с резистором, катушкой и конденсатором, соединёнными последовательно. Колебания напряжения в такой цепи смещены относительно колебания силы тока по фазе на величину φ.

  

  где  – полное сопротивление (импеданс).

  При этом выполняется закон Ома для амплитудных значений силы тока и напряжения.