《选修3-4_14.2_优秀电磁振荡讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《选修3-4_14.2_优秀电磁振荡讲解（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3、电磁波是如何形成的?,1、麦克斯韦电磁场理论的两个基本要点是什么?,复习回顾,2、电磁波的预言者和实验验证者分别是谁?,1、振荡电流：,大小和方向都做周期性变化的电流叫做振荡电流,能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路,2、振荡电路：,基本概念：,3、LC振荡电路：,(1)LC回路：由线圈L和电容C组成的最简单振荡电路。,(2)理想的LC振荡电路:只考虑电感、电容的作用，而忽略能量损耗。,电容器 具有充、 放电作用,线圈 具有自 感作用,一、电磁振荡的产生,i,电磁振荡的产生过程,演示一,演示二,q=Qm i=0,2.在LC回路中,流过线圈的i、线圈中的B、电容器极板上的q、极板间的E都呈正弦
2、或余弦规律变化,电场能与磁场能的相互转化,(1)两个物理过程：,放电过程:电场能转化为磁场能，q i,充电过程:磁场能转化为电场能，q i,充电完毕状态:磁场能向电场能转化完毕,电场能最大,磁场能最小.,放电完毕状态:电场能向磁场能转化完毕,磁场能最大,电场能最小.,LC回路工作过程具有对称性和周期性,可归结为,(2)两个特殊状态：,3、电磁振荡的特点：,(1)总能量守恒电场能磁场能恒量,电场能,磁场能,放电,充电,4、电磁振荡的变化规律：,(2)电场能与磁场能交替转化,板间场强E,电容器带电量,电路中电流,同步变化,同步变化,步调相反,磁感应强度B,(3)变化规律的图象描述：,5、电磁振荡：
3、,在振荡电路产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷、通过线圈的电流，以及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性的变化，这种现象叫电磁振荡。,6、LC振荡电路：,(1)实际的LC振荡电路:能量在电路上有损耗；另外以电磁波的形式辐射出去.,(2)等幅振荡：由电源通过晶体管等电子器件周期性的对LC振荡电路补充能量.,无阻尼振荡:振荡电流的振幅保持不变，即作等幅振荡。,阻尼振荡:振荡电流的振幅逐渐变小，即作减幅振荡。,二、LC回路的固有周期和固有频率,周期:电磁振荡完成一次周期性变化需要的 时间叫做周期。 频率:一秒钟内完成的周期性变化的次数叫频率。 固有周期和固有频率： 振荡电路中发生电磁振荡
4、时，如果没有能量损失，也不受其他外界的影响，这时电磁振荡的周期和频率叫做振荡电路的固有周期和固有频率，简称振荡电路的周期和频率。,大量实验表明： （1）电容增大时，周期变长（频率变低）； （2）电感增大时，周期变长（频率变低）； （3）电压升高时，周期不变（频率不变） 结果表明，LC回路的周期和频率只与电容C和自感L有关，跟电容器的带电多少和回路电流大小无关,定性解释： 电容越大，电容器容纳电荷就越多，充电和放电所需的时间就越长，因此周期越长，频率越低；自感越大，线圈阻碍电流变化的作用就越大，使电流的变化越缓慢，因此周期越长，频率越低,LC回路的周期和频率公式,（1）式中各物理量T、L、C、f
5、的单位分别是s、H、F、Hz （2）适当地选择电容器和线圈，可使振荡电路物周期和频率符合我们的需要,例题：LC振荡电路中电容器极板上电量q 随时间t变化的图像如图，由图可知：,A、在t1时刻电路中的磁场能最小 B、从t1到t2 ，电路中的电流值不断变小 C、从t2到t3 ，电容器不断充电 D、在t4时刻电容器的电场能最小,答案：A C D,课堂练习：1、 LC振荡电路中某时的状态如图，试作出 qt 和It 图线。,+ +,- -,2、在LC振荡电路中，在电容器充电完毕未开始放电时，正确的说法是： A、电场能正向磁场能转化 B、磁场能正向电场能转化 C、电路里的电场最强 D、电路里的磁场最强,C
6、、电路里的电场最强,答案:B,3.在LC振荡电路中,电容器上的带电量从最大值变化到零所需的最短时间是,答案:0.05亨,4.在一个LC振荡电路中，电流i随时间而变化的规率为i=0.01sin1000t(A)，已知电容器的电容量为20F，求电感线圈的感量是多大？,答：振荡电路所辐射的电磁波长可在18849420m之间变化。,解:,5.某LC振荡电路由一个电感量为L=25mH和一个半可调电容器C组成,电容器的可调范围为401000pF.试问此电路振荡过程中,在空中辐射的电磁波波长范围是多大?,LC振荡电路产生振荡电流的物理原因是电容器的充放电作用和线圈的自感作用.,LC振荡电路产生振荡电流的物理实质是电场能和磁场能的周期性转换.,小 结,
