Электромагнитными колебаниями называют периодические взаимосвязанные изменения заряда, силы тока и напряжения.
Свободными электромагнитными колебаниями называют такие, которые совершаются без внешнего воздействия за счет первоначально накопленной энергии.
У свободных колебаний со временем амплитуда уменьшается и они затухают. Для того, чтобы колебания не затухали, необходимо воздействовать на колебательную систему внешней периодически изменяющейся силой. Такие колебания называют вынужденными.
Вынужденные электрические колебания называют переменным электрическим током.
Электрический ток, изменяющийся со временем по направлению и по величине по гармоническому закону, называют переменным током.
Рассмотрим переменный электрический ток, изменяющийся со временем по гармоническому закону. Он представляет собой вынужденные колебания тока в электрической цепи, происходящие с частотой ω, совпадающей с частотой, вынуждающей э.д.с.
В цепи переменного тока мощность тоже будет менять своё значение. Как правило, нам надо знать среднюю мощность. Для её вычисления удобно пользоваться действующими значениями силы тока и напряжения.
Вольтметр и амперметр переменного тока всегда показывают действующие значения.
Мгновенное значение переменного тока, текущего по активному сопротивлению R, определяется по закону Ома:
где I0 = ε0/R – амплитудное значение силы тока.
Ток по фазе совпадает с э.д.с.
Величина, равная квадратному корню из среднего значения квадрата мгновенного тока, называется действующим значением переменного тока.
Обозначается I.
Действующее значение переменного напряжения определяется аналогично действующему значению силы тока:
Действующее (эффективное) значение переменного тока и действующее (эффективное) значение напряжения равно напряжению и силе постоянного тока, выделяющего в проводнике то же количество теплоты, что и переменный ток за то же время.