人教版选修34 14.2电磁振荡 课件 (17张).pptx

第二节电磁振荡 实验表明 lc回路里产生的振荡电流是按正弦规律变化的 1 振荡电流 像这种由电路产生大小和方向都做周期性变化的电流 叫做振荡电流 2 振荡电路 能够产生振荡电流的电路 叫做振荡电路 由自感线圈和电容器组成的振荡电路叫做lc振荡电路 它是一种简单的振荡电路 实际应用的lc振荡电路中振荡电流的频率很高 1 振荡电流是频率很高的交变电流 2 振荡电流跟正弦交变电流一样 也按正弦规律变化 lc回路振荡过程 1 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 通过线圈的电流 以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化的现象 叫做电磁振荡 2 机械振动和电磁振荡有本质的不同 但它们具有共同的变化规律 二 阻尼振荡和无阻尼振荡 2 阻尼振荡 任何电磁振荡电路中 总存在能量损耗 使振荡电流的振幅逐渐减小 这种振荡叫做阻尼振荡 或叫做减幅振荡 1 振荡电路中的能量损耗有一部分转化为内能 产生焦耳热 还有一部向外辐射出去而损失 2 如果用振荡器不断地将电源的能量补充到振荡电路中去 就可以保持等幅振荡 1 无阻尼振荡 在电磁振荡中 如果没有能量损失 振荡电流的振幅保持不变 这种振荡叫做无阻尼振荡 也叫做等幅振荡 例 如图所示的振荡电路中 某时刻线圈中磁场方向向上 且电路的电流正在增强则此时 a a点电势比b点低b 电容器两极板间场强正在减小c 电路中电场能正在增大d 线圈中感应电动势正在减小 解析 因为电路中电流正在增强 所以电容器处于放电过程 极板上的电荷不断减少 两板间的场强正不断减小 电场能也不断减小 由安培定则可判断断得此时电容器放电的电流方向由b经线圈到a 电容器的下板带正电 上极带负电 所以b点电势高于a点电势 电流增大时 电流的变化率 磁通量的变化率 减小 所以线圈中的自感电动势在减小 正确选项为a b d 做一做 三 电磁振荡的周期和频率 1 周期和频率 电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间叫做周期 一秒钟内完成周期变化的次数叫做频率 lc回路的周期和频率 由回路本身的特性决定 这种由振荡回路本身特性所决定的振荡周期 或频率 叫做振荡电路的固有周期 或固有频率 简称振荡电路的周期 或频率 2 在一个周期内 振荡电流的方向改变两次 电场能或磁场能 完成两次周期性变化 lc电路的周期 频率 与哪些因素有关 电容较大时 电容器充电 放电的时间长些还是短些 线圈的自感系数较大时 电容器充电 放电时间长些还是短些 根据上面的讨论结果 定性地讲 lc电路的周期 频率 与电容c 电感l的大小有什么关系 思考与讨论 理论推导 lc回路的周期和频率公式 1 式中各物理量t l c f的单位分别是s h f hz 2 适当地选择电容器和线圈 可使振荡电路物周期和频率符合我们的需要 三 lc回路的周期和频率公式 例 对振荡电路 下列说法正确的是 b 振荡电路中 电场能与磁场能的转化周期为 a 振荡电路中 电容器充电或放电一次所用的时间为 c 振荡过程中 电容器极板间电场强度的变化周期为 d 振荡过程中 线圈内磁感应强度的变化周期为 解析 在一个周期内 电容器充电 放电各两次 每次充电或放电所用的时间为振荡周期的1 4 电场能与电场强度的方向无关 磁场能与磁感应强度的方向无关 因此在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值 即电场能或磁场能的变化周期为 电场 磁场 电荷的变化周期跟电流的变化周期相同 均为 所以 正确选项为c d 小结 lc