吉林省扶余一中高二物理 142 电磁振荡课件.ppt

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 一 振荡电流与振荡电路概念 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 二 电磁振荡的产生过程分析 q qmi 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 电容器电压 电场强度e 电容器带电量 电路中电流 同步变化 同步变化 步调相反 磁感应强度b 3 变化规律的图象描述 4 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 电磁波是由电磁振荡产生的 1 无阻尼振荡 振荡电流的振幅保持不变 即作等幅振荡 2 阻尼振荡 振荡电流的振幅逐渐变小 即作减幅振荡 四 阻尼振荡和无阻尼振荡 2 电磁振荡的周期和频率 周期 电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期 频率 一秒钟内完成的周期性变化的次数叫频率 固有周期和固有频率振荡电路中发生电磁振荡时 如果没有能量损失 也不受其他外界的影响 这时电磁振荡的周期和频率叫做振荡电路的固有周期和固有频率 简称振荡电路的周期和频率 大量实验表明 1 电容增大时 周期变长 频率变低 2 电感增大时 周期变长 频率变低 3 电压升高时 周期不变 频率不变 结果表明 lc回路的周期和频率只与电容c和自感l有关 跟电容器的带电多少和回路电流大小无关 定性解释 电容越大 电容器容纳电荷就越多 充电和放电所需的时间就越长 因此周期越长 频率越低 自感越大 线圈阻碍电流变化的作用就越大 使电流的变化越缓慢 因此周期越长 频率越低 周期t和频率f跟自感系数l和电容c的关系是 定性解释 电容越大 电容器容纳电荷就越多 充电和放电所需的时间就越长 因此周期越长 频率越低 自感越大 线圈阻碍电流变化的作用就越大 使电流的变化越缓慢 因此周期越长 频率越低 式中各物理量t l c f的单位分别是s h f hz 五 例题 lc振荡电路中电容器极板上电量q随时间t变化的图线如图 由图可知 a 在t1时刻电路中的磁场能最小b 从t1到t2 电路中的电流值不断变小c 从t2到t3 电容器不断充电d 在t4时刻电容器的电场能最小 答案 acd 课堂练习 1 lc振荡电路中某时的状态如图 试作出q t和i t图线 2 在lc振荡电路中 在电容器充电完毕未开始放电时 正确的说法是 a 电场能正向磁场能转化b 磁场能正向电场能转化c 电路里的电场最强d 电路里的磁场最强 c 电路里的电场最强 lc振荡电路产生振荡电流的物理原因是电容器的充放电作用和线圈的自感作用 lc振荡电路产生振荡电流的物理实质是电场能和磁场能的周期性转换 总结 在解决振荡电路问题时 电场能