大学物理课件：9-7 电磁振荡

1、9-7 9-7 电磁振荡电磁振荡1 1第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版知识点回顾知识点回顾简谐运动的方程和特征简谐运动的方程和特征 xtx222dd （2）简谐运动的动力学方程）简谐运动的动力学方程kxF （1）物体受线性回复力作用）物体受线性回复力作用 平衡位置平衡位置0 x)sin(tAv)cos(tAx （3）简谐运动的运动学方程）简谐运动的运动学方程xa2 （4）加速度与位移成正比而方向相反）加速度与位移成正比而方向相反9-7 9-7 电磁振荡电磁振荡2 2第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版知识点回顾知识点回顾（1） 动能动能)(sin21)sin(212

2、122222ktAmtAmmEv（2） 势能势能)(cos2121222ptkAkxE（3） 机械能机械能222pk2121kAAmEEE9-7 9-7 电磁振荡电磁振荡3 3第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版 一一 振荡电路振荡电路 无阻尼自由电磁振荡无阻尼自由电磁振荡LCSLC 电磁振荡电路电磁振荡电路L0Q+0QCEAL0Q+0QCECLCBBLCBD9-7 9-7 电磁振荡电磁振荡4 4第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版二二 无阻尼电磁振荡的振荡方程无阻尼电磁振荡的振荡方程SABLC 电磁振荡电路电磁振荡电路)2cos()sin(dd00tItQtqiCqV

3、VtiLBAddtqiddqLCtq1dd22LC12qtq222dd)cos(0tQqLCT2LC9-7 9-7 电磁振荡电磁振荡5 5第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版iq2 无阻尼自由振荡中的电荷和电流随时无阻尼自由振荡中的电荷和电流随时间的变化间的变化 )(tO0I20Q)cos(0tQq)2cos(0tIi9-7 9-7 电磁振荡电磁振荡6 6第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版三三 无阻尼电磁振荡的能量无阻尼电磁振荡的能量 在无阻尼自由电磁振荡过程中，电场能在无阻尼自由电磁振荡过程中，电场能量和磁场能量不断的相互转化，其总和保持量和磁场能量不断的相互转化，

4、其总和保持不变不变. .)(cos222202etCQCqE)(sin2)(sin21212202202mtCQtLILiECQLIEEE2212020me9-7 9-7 电磁振荡电磁振荡7 7第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版 例例在在 LC 电路中，已知电路中，已知 初始时两极板间的电势差初始时两极板间的电势差 ，且电流，且电流为零为零. . 求：求：（1）振荡频率；振荡频率； （2）最大电流；最大电流； （4）自感线圈中的磁场能量随时间变化自感线圈中的磁场能量随时间变化的关系；的关系； （5）证明在任意时刻电场能量与磁场能证明在任意时刻电场能量与磁场能量之和总是等于初始时的

5、电场能量量之和总是等于初始时的电场能量. . （3）电容器两极板间的电场能量随时间电容器两极板间的电场能量随时间变化的关系；变化的关系；pF 120,H260CL V 10U9-7 9-7 电磁振荡电磁振荡8 8第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版（2）最大电流最大电流（1）振荡频率：振荡频率：解解LC21Hz 1001. 95当当 时时0t0sincos00000QiCUQqmA 679. 00000ULCCUQI已知已知:pF 120,H 260CL0V, 1, 0,00iUt求求: （1） ;（2）最大电流最大电流9-7 9-7 电磁振荡电磁振荡9 9第九章第九章 振振 动动

6、物理学物理学第五版第五版 （3）电容器两极板间的电场能量随电容器两极板间的电场能量随时间变化的关系；时间变化的关系； （4）自感线圈中的磁场能量随时间变自感线圈中的磁场能量随时间变化的关系；化的关系；ttCUE210220ecos) J1060. 0(cos21ttLIE210220msin) J1060. 0(sin21已知已知:pF 120,H 260CL0V, 1, 0,00iUt9-7 9-7 电磁振荡电磁振荡1010第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版 （5）证明在任意时刻电场能量与磁场能证明在任意时刻电场能量与磁场能量之和总是等于初始时的电场能量量之和总是等于初始时的电场能量. .200e10me21J 1060. 0CUEEE已知已知:pF 120,H 260CL0V, 1, 0,00iUt1111第九章第九章 振振 动动物理学物理学第五版第五版9-0 9-0 教学基本要求教学基本要求9-1 9-1 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位9