电磁振荡pp.ppt

1865年麦克斯韦 英 在法拉第的理论基础上 建立了电磁场方程组 导出了变化的电场产生变化的磁场 从而预言了电磁波的存在 1888年赫兹 德 通过实验证明了电磁波的存在 且算出电磁波速为光速 1895年波波夫 俄 研制成世界上第一台无线电接收机 第二年三月他又用这个装置传送了世界上第一份无线电报 电文是 亨利 赫兹 电磁振荡和电磁波 1899年 马可尼 意 在英法两国海岸之间相隔45公里通讯 1901年他发送了 S 字母 距离是3700公里 他对无线电技术做出了杰出的贡献 荣获1909年度诺贝尔物理学奖 电磁振荡 在振荡电路里产生振荡电流的过程中 电容器极板上的电荷q 通过线圈的电流i 以及跟电流和电荷相联系的磁场B和电场E都发生周期性的变化 这种现象叫做电磁振荡 机械波由机械振动产生 电磁波由电磁振荡产生 三 阻尼振荡和无阻尼振荡 1 无阻尼振荡 没有能量损失 振荡电流的振幅保持不变 理想 2 阻尼振荡 有能量损失 振荡电流的振幅逐渐减小 实际 3 等幅振荡 适时把能量补充到振荡电路中 用来补偿电路中能量的损失 可以得到振幅不变的等幅振荡 实际应用 由振荡器产生 同步同变关系在LC回路发生电磁振荡的过程中 电容器上的物理量 电量Q 电场强度E 电场能E电是同步变化的 即 Q E E电 或Q E E电 振荡线圈上的物理量 振荡电流i 磁感应强度B 磁场能E磁也是同步变化的 即 i B E磁 或i B E磁 图像 任一时刻自感电动势与C的两板间电势差相等 电流的相位比电量的相位超前 2 例1 如图所示LC回路 已知L 10mH C 400 F 从电容器开始放电计时 求 1 第一次放电结束所用的时间 2 经多长时间后线圈中的电流第一次为零 3 自感电动势达最大值的所有时刻 4 试述增大该回路的固有频率的可能方法 例2 如图 根据此刻图中的电流方向和电容器两板的带电情况 试描述 1 此时电容器所处的状态是充电还是放电 2 电流如何变化 3 能量如何转化 例3 如图 请据此图判断从此时刻起再经过T 2时电路中的电流方向 例4 如图所示电路中 L为电阻不计的线圈 若电键S断开时开始计时 设a板带正电时q取正值 试描述出a板上的带电量q随时间t变化的图像q t图 例6 LC回路中电容两端的电压随时间变化的关系如图所示 则 A 在时刻t1 电路中的电流最大B 在时刻t2 电路中的磁场能最大C 在时刻t2至t3 电路中电场能不断增大D 在时刻t3至t4 电容的带电量不断增大 BC t 0 t1 t2 t3 t4 U 例5 某时刻LC回路的状态如图所示 则此时刻A 振荡电流i正在减小 振荡电流i正在增大电场能正在向磁场能转化D 磁场能正在向电场能转化 由电流方向和电容器上电量可判断电路中正在充电 AD 例7 如图所示的LC振荡电路正处在振荡过程中 某时刻L中的磁场和C中的电场如图所示 可知 A 电容器中的电场强度正在增大B 线圈中磁感强度正在增大C 该时刻电容器带电量最多D 该时刻振荡电流达最大值 A 由磁场方向可判断回路中电流方向 进而判断是充电还是放电 求 1 振荡的周期 2 电路中的自感 3 电路中电流随时间变化的规律 不要求 例8 在一LC振荡电路中 若电容器两极板上的交变电压为 电容C为10 7F 电路中的电阻可不计 1 LC电磁振荡电路 电磁振荡 q I E B随时间作周期变化的现象 将K扳向右端 C两端电压为 K再扳向左端 电场能量转变成磁场能量 C放电 由于L产生自感电动势 使I逐渐增大 当电流最大时 C上电荷为0 由于