电磁震荡、电磁波的发射和接收.ppt

第十四章电磁波2电磁振荡,3电磁波的发射和接收,一、电磁振荡的产生,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,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,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,3、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,一.电磁波的发射,要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有如下特点：第一，要有足够高的振荡频率。振荡电路向外辐射能量的本领与振荡频率密切相关。频率越高，发射电磁波的本领越大第二，振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去。,实际应用的开放电路如图丁所示，线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫做地线，线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。无线电波就由这样巨大的开放电路发射出去。,利用电磁波可以传递各种信号:声音、电视图象,问题：我们要传递的信号不是等幅高频振荡电流，而是一些低频信号（如：声音信号频率只有几百至几千赫兹，图象信号频率也不过上万赫兹）能否把它们直接发送出去？,在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变叫调制。,调制有两种方法:1.调幅：使高频电磁波和振幅随着信号的强弱而变，这种调制叫做调幅。2.调频：使调频电磁波的频率随信号的强弱而变，这种调制叫做调频。,调制,调频,调幅,声音信号的调制过程：,二.无线电波的接收,1.接收天线：电磁波在传播时如果遇到导体，就会在导体中产生感应电流。因此，空中的导体可以用来接收电磁波，这就是接收天线。,彩塔接收天线,电报大楼上的接收天线,电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振，相当于机械振动中的共振。,收音机的调谐电路,图示为收音机的简单的调谐电路，通过可变电容改变调谐电路的固有频率，使其与接收电台的电磁波频率相同，这个频率的电磁波就在调谐电路里激起较强的感应电流，这样就选出了电台。,可变电容,3.调谐：使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐。,4.解调：用调谐电路接收到的感应电流是经过调制的高频振荡电流，还不是我们需要的声音或图象