Veličiny s harmonickým časovým průběhem mají v teorii obvodů a vůbec ve všech oborech elektrotechniky zcela mimořádný význam.

Z teoretického hlediska mají harmonické veličiny významné postavení, protože umožňují výhodný způsob vyjádření jak periodických, tak i neperiodických veličin – u těch jsou základem pro spektrální analýzu a operátorový počet. Harmonicky proměnná veličina je základním případem periodické funkce, kterou je možné vyjádřit pomocí funkce sinus nebo kosinus.

Průběh na obrázku můžeme zapsat ve tvaru

kde

$u\left(t\right)$ je okamžitá hodnota napětí,

$U_m$ amplituda (maximální hodnota) napětí,

$\omega =2.\frac{\pi }{T}=2.\pi .f$ úhlový kmitočet (rad/s),

$\left(\omega .t+ \phi \right)$ fáze (fázový úhel) (rad),

$\phi$ počáteční fáze (rad).

Polohu harmonického průběhu na ose času určuje počáteční fáze φ. Průsečík harmonického průběhu s osou času se nachází v čase $t_0=\raisebox{1ex}{$-\phi $}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$\omega $}\right.$ .

Stejný průběh se dá zapsat i pomocí funkce kosinus, kde

Oba zápisy se liší jen hodnotou počáteční fáze. V dalším budeme převážně pracovat s popisem pomocí funkce sinus.

Harmonický průběh patří do kategorie průběhů střídavých, u kterých můžeme definovat poměrné činitele takto:

činitel výkyvu $k_v=\mathrm{ }\sqrt{2}\dot{=}\mathrm{1,414}$

činitel tvaru $k_t=\mathrm{ }\frac{\pi }{2\sqrt{2}}\dot{=}\mathrm{1,1107}$

činitel plnění $k_p=\mathrm{ }\frac{2}{\pi }\dot{=}\mathrm{0,6366}$

Další důležitý pojem u harmonických signálů je fázový posun.

Týká se zpravidla vzájemné polohy dvou harmonických průběhů stejného kmitočtu a rozumí se jím rozdíl jejich fází, který je totožný s rozdílem jejich počátečních fází.

Např. fázový posun napětí a proudu s časovými průběhy (viz obrázek):

a

je ${\phi =\mathrm{ }\phi }_1-{\phi }_2$ .