Рассмотрим колебательный контур (рис. 23.1). Сопротивление всякого реального контура не равно нулю. Вследствие этого энергия, первоначально запасенная в контуре, непрерывно расходуется на выделение джоулева тепла в сопротивлении R. Поэтому амплитуда электромагнитных колебаний постепенно умень-шается и, в конце концов, они прекращаются. Таким образом, в реальном контуре свободные колебания являются затухающими [1].
Чтобы найти уравнение колебаний в контуре, воспользуемся законом Кирхгофа [2]
, (23.1)
где учтена ЭДС самоиндукции e = e S.
Выражая в (23.1) напряжения на сопротивлении
, на конденсаторе
и ЭДС самоиндукции e S через заряд конденсатора q и параметры контура, получаем дифференциальное уравнение затухающих
колебаний в контуре [2, 3]
. (23.2)
Вводя коэффициент затухания
(23.3)
и обозначая
, (23.4)
где
– собственная частота контура, т. е. частота свободных незатухающих колебаний без потерь энергии (при R = 0), уравнение (23.2) можно преобразовать к виду
. (23.5)
Если затухание мало, т. е.
<
, решение уравнения (23.5) имеет вид
, (23.6)
где
– (23.7)
частота затухающих колебаний в контуре.
Таким образом, при замыкании заряженного конденсатора на цепь из последовательно соединенных L и R, заряд на обкладках конденсатора изменяется с течением времени согласно выражению (23.6). Часто-та затухающих колебаний w определяется параметрами контура R, L, С, причем w < w0. Если же активное сопротивление контура R = 0, то
w = w0. Затухающие колебания не являются, строго говоря, периодическим процессом, так как изменяющаяся со временем величина, например, заряд, не принимает одинакового значения через промежуток времени, равный периоду колебаний Т. Тем не менее, в рассматриваемом случае, когда затухание мало, можно говорить о затухающих колебаниях, как о периодических, амплитуда которых
постепенно уменьшается по закону
(рис. 23.2).

Рис. 23.2