電磁振蕩的周期和頻率

1、電磁振蕩的周期和頻率第一頁，共16頁。電磁振蕩與簡諧運(yùn)動有很多相似之處，它們的運(yùn)動都有周期性，我們知道自由振動的周期只與振動系統(tǒng)本身的特性有關(guān)，那么電磁振蕩的周期或頻率是由什么因素決定的呢？本節(jié)我們將研究這個問題第二頁，共16頁。一、電磁振蕩的周期和頻率 1周期和頻率：電磁振蕩完成一次周期性變化所需的時間叫做周期，一秒鐘內(nèi)完成周期變化的次數(shù)叫做頻率 LC回路的周期和頻率由回路本身的特性決定這種由振蕩回路本身特性所決定的振蕩周期（或頻率）叫做振蕩電路的固有周期（或固有頻率），簡稱振蕩電路的周期（或頻率） 2在一個周期內(nèi)，振蕩電流的方向改變兩次；電場能（或磁場能）完成兩次周期性變化第三頁，共16頁

2、。二、LC回路的周期和頻率公式 點(diǎn)擊右圖觀看動畫演示電磁振蕩的周期和頻率.swf第四頁，共16頁。大量實(shí)驗(yàn)表明：（1）電容增大時，周期變長（頻率變低）；（2）電感增大時，周期變長（頻率變低）；（3）電壓升高時，周期不變（頻率不變）結(jié)果表明，LC回路的周期和頻率只與電容C和自感L有關(guān)，跟電容器的帶電多少和回路電流大小無關(guān)第五頁，共16頁。定性解釋：電容越大，電容器容納電荷就越多，充電和放電所需的時間就越長，因此周期越長，頻率越低；自感越大，線圈阻礙電流變化的作用就越大，使電流的變化越緩慢，因此周期越長，頻率越低第六頁，共16頁。LC回路的周期和頻率公式 （1）式中各物理量T、L、C、f的單位分別

3、是s、H、F、Hz（2）適當(dāng)?shù)剡x擇電容器和線圈，可使振蕩電路物周期和頻率符合我們的需要 第七頁，共16頁。 【例1】要想提高電磁振蕩的頻率，下列辦法中可行的是 （ ） A.線圈中插入鐵芯 B.提高充電電壓 C.增加電容器兩板間距離 D.減小電容器兩板間的正對面積CD第八頁，共16頁。 【例2】在LC振蕩電路中，用以下的哪種方法可以使振蕩頻率增大一倍( ） A自感系數(shù)L和電容C都增大一倍 B自感系數(shù)L增大一倍，電容C減少一半 C自感系數(shù)L減少一半，電容C增大一倍 D自感系數(shù)L和電容C都減少一半D第九頁，共16頁。 【例3】如圖4所示的LC振蕩電路中，可變電容器C的取值范圍為10 pF360 pF

4、線圈的電感L=0.10H求此電路能獲得的振蕩電流的最高頻率多大？最低頻率又為多少？解析:最高頻率f1和最低頻率f2分別為第十頁，共16頁。例4： 對振蕩電路，下列說法正確的是（ ） B振蕩電路中，電場能與磁場能的轉(zhuǎn)化周期為 A振蕩電路中、電容器充電或放電一次所用的時間為 C振蕩過程中，電容器極板間電場強(qiáng)度的變化周期為 D振蕩過程中，線圈內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化周期為 第十一頁，共16頁。解析：在一個周期內(nèi)，電容器充電、放電各兩次，每次充電或放電所用的時間為振蕩周期的1/4電場能與電場強(qiáng)度的方向無關(guān)，磁場能與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向無關(guān)，因此在電磁振蕩的一個周期內(nèi)各出現(xiàn)兩次最大值，即電場能或磁場能的變化周期為

5、電場、磁場、電荷的變化周期跟電流的變化周期相同均為所以，正確選項(xiàng)為CD 第十二頁，共16頁?！纠?】 有一LC振蕩電路，當(dāng)電容調(diào)節(jié)為C1=200 pF時，能產(chǎn)生頻率為f1=500 kHz的振蕩電流，要獲得頻率為f2=1.0103kHz的振蕩電流，則可變?nèi)萜鲬?yīng)調(diào)至多大？(設(shè)電感L保持不變)解析：第十三頁，共16頁。第十四頁，共16頁。【例5】一個智能玩具的聲響開關(guān)與LC電路中電流有關(guān)。已知L0.25H，電容器電容C4F，在電容器開始放電時（取t0），這時上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，問：當(dāng)t2.010-3s時，電容器上極板帶何種電？電路中的電流方向如何？解析：由公式當(dāng)t210-3s時，處于第一個周期內(nèi)的T4到2T4之間。在第一個T4內(nèi)電容器放電，放電完畢，電容器上電荷為零，電路中電流最大，在第二個T4內(nèi)，線圈中電流方向不變，線圈中的自感電動勢