第一節(jié)電磁振蕩

第一節(jié)電磁振蕩第一頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四

1.電磁波與現(xiàn)代科技和人類生活的密切關(guān)系。在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，電磁波對(duì)我們來(lái)說(shuō)越來(lái)越重要。

2.電磁波到底是什么？為什么它具有那么大的威力？它又是怎樣產(chǎn)生的呢？它有哪些性質(zhì)？是否具有波的共同特性？怎樣利用它來(lái)傳遞各種信號(hào)？……研究電磁波應(yīng)從電磁振蕩開(kāi)始…………第二頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四電容器具有充、放電作用線圈具有自感作用L－－－－++++C第三頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四++－－

－－++CLSE

一、電磁振蕩的產(chǎn)生第四頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四L－－－－++++Ci一、電磁振蕩的產(chǎn)生第五頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四1、電磁振蕩的產(chǎn)生過(guò)程一個(gè)周期性變化放電充電充電放電ｑｉｑｉｑｉｑｉ++++----++++----q=Qmi=0q=Qmi=0q=0i=Imq=0i=Im第六頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四1.振蕩電流:

這種電路產(chǎn)生的大小和方向做周期性變化的電流,叫振蕩電流.2.

能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路叫振蕩電路.如圖

示是一種簡(jiǎn)單的振蕩電路,稱LC振蕩電路.CSLG一、電磁振蕩的產(chǎn)生第七頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四+?+?+?i0oqtt反向放電反向充電正向放電正向充電第八頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四3、LC振蕩電路：

(1)LC回路：由線圈L和電容C組成的最簡(jiǎn)單振蕩電路。

(2)理想的LC振蕩電路:只考慮電感、電容的作用，而忽略能量損耗。 說(shuō)明:

由LC回路產(chǎn)生的振蕩電流也是一種交變電流,只是它的頻率比照明用交變電流的頻率高得多.4.

LC回路產(chǎn)生的振蕩電流按正弦規(guī)律變化.一、電磁振蕩的產(chǎn)生第九頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四第一類：電容器的電荷q、電壓u、電場(chǎng)E、

電場(chǎng)能E電、線圈的自感電動(dòng)勢(shì)e自第二類：線圈的電流i、磁場(chǎng)B、磁場(chǎng)能E磁兩類量的變化規(guī)律相反.

即第一類增大時(shí)

第二類減小;第一類達(dá)最大時(shí)第二類為零.兩類量:第十頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四電磁振蕩中電流i、極板間的電壓u、極板上的電量q、電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系第十一頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四LC___+++LC_+電源 用電器用電器放電：電場(chǎng)能磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能電場(chǎng)能充電：第十二頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四在一個(gè)周期內(nèi)，振蕩電流的方向改變兩次；電場(chǎng)能（或磁場(chǎng)能）完成兩次周期性變化．第十三頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四(1)兩個(gè)物理過(guò)程：放電過(guò)程:電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，q↓→i↑充電過(guò)程:磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，q↑→i↓充電完畢狀態(tài):磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化完畢,電場(chǎng)能最大,磁場(chǎng)能最小.放電完畢狀態(tài):電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化完畢,磁場(chǎng)能最大,電場(chǎng)能最小.LC回路工作過(guò)程具有對(duì)稱性和周期性,可歸結(jié)為(2)兩個(gè)特殊狀態(tài)：5、電磁振蕩的特點(diǎn)：第十四頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四(1)總能量守恒＝電場(chǎng)能＋磁場(chǎng)能＝恒量電場(chǎng)能磁場(chǎng)能放電充電6、電磁振蕩的變化規(guī)律：(2)電場(chǎng)能與磁場(chǎng)能交替轉(zhuǎn)化板間場(chǎng)強(qiáng)E電容器帶電量ｑ電路中電流ｉ同步變化同步變化步調(diào)相反磁感應(yīng)強(qiáng)度B第十五頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四7、電磁振蕩：在振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的過(guò)程中，電容器極板上的電荷、通過(guò)線圈的電流，以及跟電荷和電流相聯(lián)系的電場(chǎng)和磁場(chǎng)都發(fā)生周期性的變化，這種現(xiàn)象叫電磁振蕩。第十六頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四8、LC振蕩電路：(1)實(shí)際的LC振蕩電路:能量在電路上有損耗；另外以電磁波的形式輻射出去.(2)等幅振蕩：由電源通過(guò)晶體管等電子器件周期性的對(duì)LC振蕩電路補(bǔ)充能量.itoito無(wú)阻尼振蕩:振蕩電流的振幅保持不變，即作等幅振蕩。阻尼振蕩:振蕩電流的振幅逐漸變小，即作減幅振蕩。第十七頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四例題：LC振蕩電路中電容器極板上電量q隨時(shí)間t變化的圖像如圖，由圖可知：

A、在t1時(shí)刻電路中的磁場(chǎng)能最小B、從t1到t2

，電路中的電流值不斷變小C、從t2到t3，電容器不斷充電D、在t4時(shí)刻電容器的電場(chǎng)能最小qtt1t2t3t4o答案：ACD

第十八頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四課堂練習(xí)：在LC振蕩電路中，在電容器充電完畢未開(kāi)始放電時(shí)，正確的說(shuō)法是：

A、電場(chǎng)能正向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化

B、磁場(chǎng)能正向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化

C、電路里的電場(chǎng)最強(qiáng)

D、電路里的磁場(chǎng)最強(qiáng)(C)第十九頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四課堂練習(xí)：如圖所示為振蕩電路在某一時(shí)刻的電容器情況和電感線圈中的磁感線方向情況，由圖可知，以下說(shuō)法正確得是CL+++———(AC)A、電容器正在充電B、電感線圈的電流正在增大C、電感線圈中的磁場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙萜鞯碾妶?chǎng)能D、自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流增加第二十頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四課堂練習(xí)：如圖所示，LC電路中電流隨時(shí)間變化的曲線做出的判斷正確的是A、在時(shí)刻電容器兩端電壓最小B、在時(shí)刻電容器帶的電量為零C、在時(shí)刻電路中只有電場(chǎng)能D、在時(shí)刻電路中只有磁場(chǎng)能t1t1t2t2I0tt1t2答：ABC第二十一頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四電磁振蕩的周期和頻率第二十二頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四

電磁振蕩與簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)有很多相似之處，它們的運(yùn)動(dòng)都有周期性，我們知道自由振動(dòng)的周期只與振動(dòng)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(gè)問(wèn)題．第二十三頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四一、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(shí)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(jiǎn)稱振蕩電路的周期（或頻率）．

2．在一個(gè)周期內(nèi)，振蕩電流的方向改變兩次；電場(chǎng)能（或磁場(chǎng)能）完成兩次周期性變化．第二十四頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四大量實(shí)驗(yàn)表明：（1）電容增大時(shí)，周期變長(zhǎng)（頻率變低）；（2）電感增大時(shí)，周期變長(zhǎng)（頻率變低）；（3）電壓升高時(shí)，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(wú)關(guān)．第二十五頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四定性解釋：

電容越大，電容器容納電荷就越多，充電和放電所需的時(shí)間就越長(zhǎng)，因此周期越長(zhǎng)，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(zhǎng)，頻率越低．第二十六頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四LC回路的周期和頻率公式式中各物理量T、L、C、f的單位分別是s、H、F、Hz．第二十七頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四答案:B課堂練習(xí)：在LC振蕩電路中,電容器上的帶電量從最大值變化到零所需的最短時(shí)間是第二十八頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四答案:．0.05亨課堂練習(xí)：在一個(gè)LC振蕩電路中，電流i隨時(shí)間而變化的規(guī)率為i=0.01sin1000t(A)，已知電容器的電容量為20μF，求電感線圈的感量是多大？第二十九頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四課堂練習(xí)：已知LC振蕩電路中電容器極板1上的電量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示，則（）A.a、c兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相同B.a、c兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相反C.b、d兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相同D.b、d兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相反第三十頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四課堂練習(xí)：當(dāng)LC振蕩電路中電流達(dá)到最大值時(shí)，下列敘述中正確的是（）。A.磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度都達(dá)到最大值B.磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度都為零C.磁感應(yīng)強(qiáng)度最大而電場(chǎng)強(qiáng)度為零D.磁感應(yīng)強(qiáng)度是零而電場(chǎng)強(qiáng)度最大第三十一頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四課堂練習(xí)：下圖為L(zhǎng)C振蕩電路中電容器板上的電量q隨時(shí)間t變化的圖線，由圖可知（）。A.在t1時(shí)刻，電路中的磁場(chǎng)最小B.從t1到t2，電路中的電流值不斷變小C.從t2到t3，電容器不斷充電D.在t4時(shí)刻，電容器的電場(chǎng)能最小第三十二頁(yè)，共三十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四課堂練習(xí)：在LC振蕩電路中,某時(shí)刻的磁場(chǎng)方向如圖所示.A.若磁場(chǎng)正在減弱,則電容器的A板帶負(fù)電.B.若電容器正在放電,則