¿Por qué la salida de un circuito LC en serie es sinusoidal?

  

La salida variable sinusoidal para este circuito es algo que no puedo   entender

Considere un volante grande conectado a un motor no giratorio a través de un resorte de goma. Todo está en reposo, entonces, de repente, el motor arranca y alcanza rápidamente (por ejemplo) 1200 rpm. El resorte de goma comienza a girar a una velocidad de 1200 rpm en el extremo del motor, pero en el extremo del volante apenas se ha movido debido a la masa del volante.

Finalmente, se ve que el volante gira lentamente pero gradualmente, se acelera y algún tiempo después alcanza una velocidad de 1200 rpm.

Lo que sucede a continuación es importante. En el instante en que alcanza las 1200 rpm, hay muchos, muchos giros en el resorte de goma y esto representa energía almacenada, pero el motor y el volante están a la misma velocidad. El resorte de goma no tiene opción; ejerce una fuerza de rotación sobre lo único que puede tener libertad de movimiento (el volante) y el volante aumenta su velocidad a más de 1200 rpm y continúa hasta que el resorte de goma ha agotado su energía almacenada.

Sin embargo, por cada giro deshecho en el resorte, la fuerza transmitida por la energía almacenada del resorte disminuye cada vez más hasta que finalmente, cuando el volante alcanza las 2400 rpm, el resorte se deshace.

No se detiene ahí porque el "problema" que tiene el resorte ahora es que el volante gira a 2400 rpm mientras que el motor está atascado a 1200 rpm. Por lo tanto, el resorte de goma comienza a enrollarse en la dirección opuesta, tomando energía del volante y desacelerándola. Finalmente, tanto el motor como el volante están a la misma velocidad, pero el inductor (ej. El resorte) aún tiene energía almacenada y esta energía almacenada busca reducir la velocidad del capacitor (ej. Volante).

Eventualmente, toda la energía del inductor / resorte se gasta y la rueda de desplazamiento del capacitor está a 0V / 0 rpm. El proceso luego se repite y es una onda sinusoidal, por supuesto.

Las pérdidas juegan un papel importante y el resorte no es perfecto: se calienta y esto consume energía y los cojinetes del volante también se calientan. Así que es una onda sinusoidal en descomposición y, finalmente, el volante gira continuamente a 1200 rpm.

Puede ayudar si examina los picos de voltaje que está viendo. He alterado tu gráfico para poner en 24V, 12V, 0V y -12V: -

Sianalizaselperíododeoscilación,probablementeteconformaríasconalrededorde70nosotros.SiluegousólafórmulaLCparauncircuitosintonizado,esdecir,este:-

F=\$\dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\$

Luego,sienchufaslosvaloresdeLyCobtendríasunafrecuenciade15.915kHzyesafrecuenciatieneunperíodode62.8.Comportamientoperfectamentenormalparaestecircuito"perfecto".