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1、第十四章 电磁波,第二节 电磁振荡,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: zxxk,一、电磁振荡的产生:,3、理想的LC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,(1)LC回路:由线圈L和电容C组成的最简单振荡电路。,(一).几个基本概念,电容器 具有充、 放电作用,线圈 具有自 感作用,UCULL,UC,UL,L,(二)、电磁振荡的分析:,(1)与电场能有关的因素:,电场能,电场线密度,电容器带电量q,电容器极板间电压u,电场强度E,(1)与电场能有关的因素:,(2)与磁场能有关的因
2、素:,磁场能,磁感线密度,磁感强度B,线圈中电流 i,2、电磁振荡的产生过程:,q=Qm i=0,(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:,1、电磁振荡的特点:,(三)、电磁振荡的变化规律:,(1)总能量守恒电场能磁场能恒量,电场能,磁场能,放电,充电,2、电磁振荡的变化规律:,(2)电场能与磁场能交替转化学科网,电容器电压,电容器带电量,
3、电路中电流,同步变化,同步变化,步调相反,(3)变化规律的图象描述:,3、电磁振荡:,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。,二、阻尼振荡和无阻尼振荡,点击下图观看实验,2阻尼振荡:任何电磁振荡电路中,总存在能量损耗,使振荡电流的振幅逐渐减小,这种振荡叫做阻尼振荡,或叫做减幅振荡 (1)振荡电路中的能量损耗有一部分转化为内能(产生焦耳热),还有一部向外辐射出去而损失 (2)如果用振荡器不断地将电源的能量补充到振荡电路中去,就可以保持等幅振荡,1无阻尼振荡:在电磁振荡中,如果没有能量损失,振荡
4、电流的振幅保持不变,这种振荡叫做无阻尼振荡,也叫做等幅振荡,做一做,三、电磁振荡的周期和频率,1周期和频率:电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间叫做周期,一秒钟内完成周期变化的次数叫做频率 LC回路的周期和频率: 由回路本身的特性决定这种由振荡回路本身特性所决定的振荡周期(或频率)叫做振荡电路的固有周期(或固有频率),简称振荡电路的周期(或频率),2在一个周期内,振荡电流的方向改变两次;电场能(或磁场能)完成两次周期性变化,LC电路的周期(频率)与哪些因素有关? 电容较大时,电容器充电、放电的时间长些还是短些?线圈的自感系数较大时,电容器充电、放电时间长些还是短些? 根据上面的讨论结果,定性地讲,LC电路的周期(频率)与电容C、电感L的大小有什么关系?,思考与讨论,理论推导:,3、LC回路的周期和频率公式,(1)式中各物理量T、L、C、f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,谢谢!,