Перетворення енергії в коливальному контурі

Заряджання конденсатора аналогічне відхиленню пружинного маятника від положення рівноваги, а енергія електричного поля зарядженого конденсатора - потенціальній енергії деформованої пружини.

Якщо конденсатор заряджений до напруги Um, то його заряд буде дорівнює. У цьому стані енергія електричного поля максимальна й дорівнює .

Цей стан еквівалентний стану пружинного маятника, коли пружину розтягли на відстань x й передали механічній коливальній системі потенціальну енергію .

Коли конденсатор повністю розрядиться, енергія магнітного поля максимальна й дорівнює .

Цей стан еквівалентний стану пружинного маятника, коли вантаж на пружині в положенні рівноваги має максимальну швидкість. Кінетична енергія маятника при цьому дорівнює .

Коли сила струму зменшиться до нуля, конденсатор виявиться перезарядженим. Якщо втрат енергії в контурі немає, напруга й заряд конденсатора дорівнюватимуть початковим.

Під час коливання вантажу на пружині цьому моменту відповідає його зупинка в крайньому верхньому положенні, коли потенціальна енергія максимальна.

Потім конденсатор почне знову розряджатися й у контурі виникне струм зворотного напрямку, енергія електричного поля зарядженого конденсатора буде зменшуватися, а магнітного — зростати. У певний момент часу конденсатор розрядиться, сила струму й енергія магнітного поля досягнуть максимальних значень. Це відповідає проходженню вантажем положення рівноваги.

Необхідно підкреслити ще раз, що максимальна енергія, накопичена в конденсаторі, під час коливань перетворюється в енергію магнітного поля котушки. Процес перетворення одного виду енергії в інший триватиме доти, доки в колі відбуватимуться коливання.