高頻電路-電磁波

1、無線電廣播和通信無線電廣播和通信電磁波與我們的生活電磁波與我們的生活電視臺通過電磁波，將精彩的電視臺通過電磁波，將精彩的電視節(jié)目展現(xiàn)給我們。電視節(jié)目展現(xiàn)給我們。電視機電視機l移動通信設(shè)備極大的方便了我們的移動通信設(shè)備極大的方便了我們的聯(lián)系。聯(lián)系。收音機收音機l無線上網(wǎng)設(shè)備無線上網(wǎng)設(shè)備l雷達設(shè)備在軍事、雷達設(shè)備在軍事、氣象等方面有廣氣象等方面有廣泛的應(yīng)用。泛的應(yīng)用。l通信衛(wèi)星已經(jīng)滲透通信衛(wèi)星已經(jīng)滲透到現(xiàn)代生活的各個到現(xiàn)代生活的各個領(lǐng)域。領(lǐng)域。微波爐復習復習1、回憶：聲音是如何產(chǎn)生的？、回憶：聲音是如何產(chǎn)生的？ 又是通又是通過（過（ ）以（）以（ ）形式傳播的；）形式傳播的；“頻率頻率”是（是（

2、）介質(zhì)介質(zhì)聲波聲波發(fā)聲體在一秒內(nèi)振動的次數(shù)發(fā)聲體在一秒內(nèi)振動的次數(shù)2 2、有線電話是如何將信息傳到遠方的？、有線電話是如何將信息傳到遠方的？（即基本工作原理？）（即基本工作原理？）聲信號聲信號電信號電信號聲信號聲信號話筒話筒對方聽筒對方聽筒（通過導線傳輸通過導線傳輸）l實驗：電磁波的存在實驗：電磁波的存在在打開的收音機的附近，讓電池的負極與一根銼良好接觸，正極連接一根導線，拿著導線頭，讓它們與銼接觸，并在銼面上滑動. l提問： 為什么附近工作的收音機會發(fā)出為什么附近工作的收音機會發(fā)出“喀喀喀喀”聲？聲？l當導體或電路中的某處有迅速變化的電流時，在該處就會產(chǎn)生一種電磁振蕩，在周圍空間就會產(chǎn)生向外

3、傳播的電磁波. 電磁波的產(chǎn)生電磁波的產(chǎn)生項目項目振動源（波源）振動源（波源）波的形成波的形成水波水波聲波聲波電磁波電磁波（類比水波、聲波研究）類比水波、聲波研究）木棍在水面處上下振木棍在水面處上下振動，使該處水也振動動，使該處水也振動通過水使振動向外通過水使振動向外傳播，形成水波傳播，形成水波發(fā)聲體振動發(fā)聲體振動通過介質(zhì)使振動通過介質(zhì)使振動向外傳播，形成向外傳播，形成聲波聲波可向外傳播出去，可向外傳播出去，形成電磁波形成電磁波返回電磁場和電磁波電磁場和電磁波麥克斯韋的麥克斯韋的電磁場理論電磁場理論麥克斯韋預言了電磁波的存在預言了電磁波的存在論證了光波就是電磁波論證了光波就是電磁波電磁場和電磁波

4、電磁場和電磁波麥克斯韋的麥克斯韋的電磁場理論電磁場理論1、變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場2、變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場麥克斯韋電磁波的傳播電磁波的傳播：1 1、電磁波的傳播需要介質(zhì)嗎？、電磁波的傳播需要介質(zhì)嗎？電磁波可在真空或其它一些介質(zhì)中傳播電磁波可在真空或其它一些介質(zhì)中傳播。2、電磁波在真空中的傳播速度（波速）：電磁波在真空中的傳播速度（波速）：c c3.03.010108 8 m/sm/s 回憶回憶 ：光在真空中的傳播速度是多少？：光在真空中的傳播速度是多少？由此你能得到什么猜想？由此你能得到什么猜想？光就是一種電磁波光就是一種電磁波 ！。電磁波的傳播電磁波的傳播3、電磁波的波長

5、、電磁波的波長 、頻率、頻率f f 、波速、波速v三三者的關(guān)系：者的關(guān)系：波速波速= =波長波長頻率頻率 即即 v=v=f f 注意注意 ：公式中各物理量單位的統(tǒng)一！：公式中各物理量單位的統(tǒng)一！ （m/sm/s；m m；Hz)Hz)；公式可變形：公式可變形： 返回電磁波的傳播電磁波的傳播解：解： v=v=f f 3.03.010108 8 m/s)/ (m/s)/ (97.497.410106 6Hz)Hz) =3.08m答：答：該電磁波的波長是該電磁波的波長是3.083.08m m。 例題例題 ：某調(diào)頻立體聲廣播的頻率是某調(diào)頻立體聲廣播的頻率是 97.497.4MHz,MHz,求它的波長是多

6、少？求它的波長是多少？關(guān)于電磁波的說法中正確的（關(guān)于電磁波的說法中正確的（ ）A、電磁波只能在真空中傳播。、電磁波只能在真空中傳播。B、波長不同的電磁波的速度不同。、波長不同的電磁波的速度不同。C、電磁波是沿某一特定方向向空間、電磁波是沿某一特定方向向空間遠處傳播的。遠處傳播的。D、變化的電流在周圍的空間產(chǎn)生電、變化的電流在周圍的空間產(chǎn)生電磁波。磁波。D以下說法中正確的是（以下說法中正確的是（ ）A、頻率越大的電磁波，它的傳播、頻率越大的電磁波，它的傳播速度越大。速度越大。B、電磁波和聲波一樣不能在真空、電磁波和聲波一樣不能在真空中傳播。中傳播。C、不同頻率、不同波長的電磁波，、不同頻率、不同

7、波長的電磁波，它們的傳播速度相同。它們的傳播速度相同。D、以上說法都正確。、以上說法都正確。C電磁波的傳播電磁波的傳播 說明說明 ：在真空（或空氣中），電磁波在真空（或空氣中），電磁波的波速為的波速為3.03.0* *10108 8 m/sm/s，是一個定值。是一個定值。返回問題：問題：1、為什么這種爐子會叫微波爐？、為什么這種爐子會叫微波爐？2、微波爐是怎么使食物加熱的？、微波爐是怎么使食物加熱的？無線電波的分類無線電波的分類:通常以波長和頻率通常以波長和頻率來分來分:按波長主要分為長波、中波、中短波按波長主要分為長波、中波、中短波短波和微波。短波和微波。電磁波除了用于通信外還有很多別的電磁

8、波除了用于通信外還有很多別的應(yīng)用，比如微波爐就是利用電磁波來應(yīng)用，比如微波爐就是利用電磁波來加熱食品的，也許你發(fā)現(xiàn)用于微波爐中加熱食品的，也許你發(fā)現(xiàn)用于微波爐中的盤子都不是金屬做的，這是為什么？的盤子都不是金屬做的，這是為什么？因電磁波的產(chǎn)生是由于電流的迅速變化因電磁波的產(chǎn)生是由于電流的迅速變化而在電流周圍產(chǎn)生磁場，它能在金屬中而在電流周圍產(chǎn)生磁場，它能在金屬中產(chǎn)生強大的電流，損壞微波爐。產(chǎn)生強大的電流，損壞微波爐。電磁波在真空中的傳播速度最快，試想電磁波在真空中的傳播速度最快，試想一下：假如有一天電磁波在真空中不能一下：假如有一天電磁波在真空中不能傳播了，你的周圍會有那些變化？寫出傳播了，你

9、的周圍會有那些變化？寫出兩個可能出現(xiàn)的場景。兩個可能出現(xiàn)的場景。地球上沒有白天；收音機、電視機都地球上沒有白天；收音機、電視機都沒有聲音和圖像。沒有聲音和圖像。隱形飛機是一種先進的軍用飛機，可以隱形飛機是一種先進的軍用飛機，可以防止被雷達發(fā)現(xiàn)，隱形飛機用的主要防止被雷達發(fā)現(xiàn)，隱形飛機用的主要是是 材料，它能減少飛機對材料，它能減少飛機對電磁波電磁波 ，使雷達很難發(fā)現(xiàn)它。，使雷達很難發(fā)現(xiàn)它。吸收電磁波吸收電磁波反射反射電磁波對人體的危害電磁波對人體的危害對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的危害 對機體免疫功能的危害對心血管系統(tǒng)的影響對血液系統(tǒng)的影響對生殖系統(tǒng)和遺傳的影響對視覺系統(tǒng)的影響電磁輻射的致癌和致癌作用在短波

10、、中波和長波這三種電磁波在短波、中波和長波這三種電磁波中頻率最大的是（中頻率最大的是（ ）A、短波、短波 B、中波、中波 C、長波、長波 D、一樣大、一樣大A1991年海灣戰(zhàn)爭中，以美國為首的多國年海灣戰(zhàn)爭中，以美國為首的多國部隊使用了電子干擾，電子干擾是指部隊使用了電子干擾，電子干擾是指（ ）A、向敵方發(fā)射電磁波。、向敵方發(fā)射電磁波。B、向敵方發(fā)射很強的電磁波。、向敵方發(fā)射很強的電磁波。C、向敵方發(fā)射頻率很高的電磁波。、向敵方發(fā)射頻率很高的電磁波。D、發(fā)射與敵方電子設(shè)備相同頻率的高、發(fā)射與敵方電子設(shè)備相同頻率的高強度電磁波，并施放反射電磁波的干擾。強度電磁波，并施放反射電磁波的干擾。 D波段

11、波段波長波長頻率頻率主要用途主要用途長波長波3 310104 43 310103 3m m101010102 2kHzkHz超遠程通信超遠程通信中波中波3 310103 32 210102 2m m10102 21.51.510103 3kHzkHz無線電廣播無線電廣播電報電報中短波中短波2 210102 25050m m1.51.510103 36 610103 3kHzkHz短波短波50501010m m6 6 10103 330 30 10103 3kHzkHz微波微波10101010-3-3m m3 310104 4 3 310108 8kHzkHz電視、宇航電視、宇航通信通信 通常使

12、用的無線電波的波長范圍從幾毫米到幾千米，根據(jù)波長或頻率把無線電波分成幾個波段，如下表所示：波段波段波長波長頻率頻率傳播方式傳播方式主要用途主要用途長波30000m3000m10kHz100kHz地波超遠程無線電通信和導航中波3000m200m100kHz1500kHz地波和天波調(diào)幅（AM）無線電廣播、電報、通信中短波200m50m1500kHz6000kHz短波50m10m6MHz30MHz天波微波米波（VHF）10m1m30MHz300MHz近似直線傳播調(diào)頻（FM）無線電廣播、電視、導航分米波（UHF）1m0.1m300MHz3000MHz直線傳播電視、雷達、導航厘米波10cm1cm3000

13、MHz30000MHz毫米波10mm1mm30000MHz300000MHz電磁波的分類及其應(yīng)用電磁波的分類及其應(yīng)用：長波長波： 超遠程通信；超遠程通信；中波、短波中波、短波：電報、無線電廣播；：電報、無線電廣播；微波微波： 電視、宇航通信；電視、宇航通信；紅外線紅外線： 可見光可見光：紫外線紫外線：X X射線射線： Y Y射線射線：返回2、電磁波的傳輸、電磁波的傳輸電磁波傳播不需要其他介質(zhì)發(fā)射塔 中繼站衛(wèi)星 發(fā)射塔無線電波的發(fā)射無線電波的發(fā)射1、發(fā)射無線電波的裝置：2、利用無線電波可以傳遞各種信號調(diào)制、調(diào)幅、調(diào)頻聲音信號的傳送話筒前的人返回返回振蕩器信號發(fā)射機房返回返回電視信號發(fā)射塔上的信號

14、發(fā)射天線無線電信號發(fā)射塔返回返回彩塔接收天線電報大樓上的接收天線返回返回返回返回 收音機內(nèi)的接收裝置就是一個簡單的調(diào)諧電路無線電波的接收無線電波的接收 電磁波在空間傳播時，如果遇到導體，會使導體產(chǎn)生感應(yīng)電電磁波在空間傳播時，如果遇到導體，會使導體產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的頻率跟激起它的電磁波的頻率相同。因此利用放在流，感應(yīng)電流的頻率跟激起它的電磁波的頻率相同。因此利用放在電磁波傳播空間中的導體，就可以接收到電磁波了。電磁波傳播空間中的導體，就可以接收到電磁波了。發(fā)射的無線電波如何被接收到呢？發(fā)射的無線電波如何被接收到呢？如何使我們需要的電磁波在接收天線中激起的感應(yīng)電流最強呢？ 當接收電路的固有頻

15、率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強。（這種現(xiàn)象叫做收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強。（這種現(xiàn)象叫做電諧振電諧振）無線電波的接收無線電波的接收1、接收無線電波的裝置：2、用調(diào)諧電路接收到的感應(yīng)電流是調(diào)制的高頻振蕩電流，要直接感受到所需要的信號，還需要檢波。無線電波的發(fā)射無線電波的發(fā)射有效的向外界發(fā)射電磁波的條件是什么？1、要有足夠高的振蕩頻率，因為頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。、要有足夠高的振蕩頻率，因為頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。2、振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，才有可能有效、振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，才有可能有效的將電磁場的能量傳播出去。的將電磁場的能量傳播出去。改造LC振蕩電路由閉合電路成開放電路（如圖）采用什么手段可以有效的向外界發(fā)射電磁波？3無線電廣播和通信無線電廣播和通信無線電波的發(fā)射和接受發(fā)射天線接收天線無線電波發(fā)射過程示意圖無線電波接收過程示意圖各種震蕩電路無線電波的發(fā)射：裝置震蕩器、