高频电路-电磁波

1、无线电广播和通信无线电广播和通信电磁波与我们的生活电磁波与我们的生活电视台通过电磁波，将精彩的电视台通过电磁波，将精彩的电视节目展现给我们。电视节目展现给我们。电视机电视机l移动通信设备极大的方便了我们的移动通信设备极大的方便了我们的联系。联系。收音机收音机l无线上网设备无线上网设备l雷达设备在军事、雷达设备在军事、气象等方面有广气象等方面有广泛的应用。泛的应用。l通信卫星已经渗透通信卫星已经渗透到现代生活的各个到现代生活的各个领域。领域。微波炉复习复习1、回忆：声音是如何产生的？、回忆：声音是如何产生的？ 又是通又是通过（过（ ）以（）以（ ）形式传播的；）形式传播的；“频率频率”是（是（

2、）介质介质声波声波发声体在一秒内振动的次数发声体在一秒内振动的次数2 2、有线电话是如何将信息传到远方的？、有线电话是如何将信息传到远方的？（即基本工作原理？）（即基本工作原理？）声信号声信号电信号电信号声信号声信号话筒话筒对方听筒对方听筒（通过导线传输通过导线传输）l实验：电磁波的存在实验：电磁波的存在在打开的收音机的附近，让电池的负极与一根锉良好接触，正极连接一根导线，拿着导线头，让它们与锉接触，并在锉面上滑动. l提问： 为什么附近工作的收音机会发出为什么附近工作的收音机会发出“喀喀喀喀”声？声？l当导体或电路中的某处有迅速变化的电流时，在该处就会产生一种电磁振荡，在周围空间就会产生向外

3、传播的电磁波. 电磁波的产生电磁波的产生项目项目振动源（波源）振动源（波源）波的形成波的形成水波水波声波声波电磁波电磁波（类比水波、声波研究）类比水波、声波研究）木棍在水面处上下振木棍在水面处上下振动，使该处水也振动动，使该处水也振动通过水使振动向外通过水使振动向外传播，形成水波传播，形成水波发声体振动发声体振动通过介质使振动通过介质使振动向外传播，形成向外传播，形成声波声波可向外传播出去，可向外传播出去，形成电磁波形成电磁波返回电磁场和电磁波电磁场和电磁波麦克斯韦的麦克斯韦的电磁场理论电磁场理论麦克斯韦预言了电磁波的存在预言了电磁波的存在论证了光波就是电磁波论证了光波就是电磁波电磁场和电磁波

4、电磁场和电磁波麦克斯韦的麦克斯韦的电磁场理论电磁场理论1、变化的电场能够在周围空间产生磁场2、变化的磁场能够在周围空间产生电场麦克斯韦电磁波的传播电磁波的传播：1 1、电磁波的传播需要介质吗？、电磁波的传播需要介质吗？电磁波可在真空或其它一些介质中传播电磁波可在真空或其它一些介质中传播。2、电磁波在真空中的传播速度（波速）：电磁波在真空中的传播速度（波速）：c c3.03.010108 8 m/sm/s 回忆回忆 ：光在真空中的传播速度是多少？：光在真空中的传播速度是多少？由此你能得到什么猜想？由此你能得到什么猜想？光就是一种电磁波光就是一种电磁波 ！。电磁波的传播电磁波的传播3、电磁波的波长

5、、电磁波的波长 、频率、频率f f 、波速、波速v三三者的关系：者的关系：波速波速= =波长波长频率频率 即即 v=v=f f 注意注意 ：公式中各物理量单位的统一！：公式中各物理量单位的统一！ （m/sm/s；m m；Hz)Hz)；公式可变形：公式可变形： 返回电磁波的传播电磁波的传播解：解： v=v=f f 3.03.010108 8 m/s)/ (m/s)/ (97.497.410106 6Hz)Hz) =3.08m答：答：该电磁波的波长是该电磁波的波长是3.083.08m m。 例题例题 ：某调频立体声广播的频率是某调频立体声广播的频率是 97.497.4MHz,MHz,求它的波长是多

6、少？求它的波长是多少？关于电磁波的说法中正确的（关于电磁波的说法中正确的（ ）A、电磁波只能在真空中传播。、电磁波只能在真空中传播。B、波长不同的电磁波的速度不同。、波长不同的电磁波的速度不同。C、电磁波是沿某一特定方向向空间、电磁波是沿某一特定方向向空间远处传播的。远处传播的。D、变化的电流在周围的空间产生电、变化的电流在周围的空间产生电磁波。磁波。D以下说法中正确的是（以下说法中正确的是（ ）A、频率越大的电磁波，它的传播、频率越大的电磁波，它的传播速度越大。速度越大。B、电磁波和声波一样不能在真空、电磁波和声波一样不能在真空中传播。中传播。C、不同频率、不同波长的电磁波，、不同频率、不同

7、波长的电磁波，它们的传播速度相同。它们的传播速度相同。D、以上说法都正确。、以上说法都正确。C电磁波的传播电磁波的传播 说明说明 ：在真空（或空气中），电磁波在真空（或空气中），电磁波的波速为的波速为3.03.0* *10108 8 m/sm/s，是一个定值。是一个定值。返回问题：问题：1、为什么这种炉子会叫微波炉？、为什么这种炉子会叫微波炉？2、微波炉是怎么使食物加热的？、微波炉是怎么使食物加热的？无线电波的分类无线电波的分类:通常以波长和频率通常以波长和频率来分来分:按波长主要分为长波、中波、中短波按波长主要分为长波、中波、中短波短波和微波。短波和微波。电磁波除了用于通信外还有很多别的电磁

8、波除了用于通信外还有很多别的应用，比如微波炉就是利用电磁波来应用，比如微波炉就是利用电磁波来加热食品的，也许你发现用于微波炉中加热食品的，也许你发现用于微波炉中的盘子都不是金属做的，这是为什么？的盘子都不是金属做的，这是为什么？因电磁波的产生是由于电流的迅速变化因电磁波的产生是由于电流的迅速变化而在电流周围产生磁场，它能在金属中而在电流周围产生磁场，它能在金属中产生强大的电流，损坏微波炉。产生强大的电流，损坏微波炉。电磁波在真空中的传播速度最快，试想电磁波在真空中的传播速度最快，试想一下：假如有一天电磁波在真空中不能一下：假如有一天电磁波在真空中不能传播了，你的周围会有那些变化？写出传播了，你

9、的周围会有那些变化？写出两个可能出现的场景。两个可能出现的场景。地球上没有白天；收音机、电视机都地球上没有白天；收音机、电视机都没有声音和图像。没有声音和图像。隐形飞机是一种先进的军用飞机，可以隐形飞机是一种先进的军用飞机，可以防止被雷达发现，隐形飞机用的主要防止被雷达发现，隐形飞机用的主要是是 材料，它能减少飞机对材料，它能减少飞机对电磁波电磁波 ，使雷达很难发现它。，使雷达很难发现它。吸收电磁波吸收电磁波反射反射电磁波对人体的危害电磁波对人体的危害对中枢神经系统的危害 对机体免疫功能的危害对心血管系统的影响对血液系统的影响对生殖系统和遗传的影响对视觉系统的影响电磁辐射的致癌和致癌作用在短波

10、、中波和长波这三种电磁波在短波、中波和长波这三种电磁波中频率最大的是（中频率最大的是（ ）A、短波、短波 B、中波、中波 C、长波、长波 D、一样大、一样大A1991年海湾战争中，以美国为首的多国年海湾战争中，以美国为首的多国部队使用了电子干扰，电子干扰是指部队使用了电子干扰，电子干扰是指（ ）A、向敌方发射电磁波。、向敌方发射电磁波。B、向敌方发射很强的电磁波。、向敌方发射很强的电磁波。C、向敌方发射频率很高的电磁波。、向敌方发射频率很高的电磁波。D、发射与敌方电子设备相同频率的高、发射与敌方电子设备相同频率的高强度电磁波，并施放反射电磁波的干扰。强度电磁波，并施放反射电磁波的干扰。 D波段

11、波段波长波长频率频率主要用途主要用途长波长波3 310104 43 310103 3m m101010102 2kHzkHz超远程通信超远程通信中波中波3 310103 32 210102 2m m10102 21.51.510103 3kHzkHz无线电广播无线电广播电报电报中短波中短波2 210102 25050m m1.51.510103 36 610103 3kHzkHz短波短波50501010m m6 6 10103 330 30 10103 3kHzkHz微波微波10101010-3-3m m3 310104 4 3 310108 8kHzkHz电视、宇航电视、宇航通信通信 通常使

12、用的无线电波的波长范围从几毫米到几千米，根据波长或频率把无线电波分成几个波段，如下表所示：波段波段波长波长频率频率传播方式传播方式主要用途主要用途长波30000m3000m10kHz100kHz地波超远程无线电通信和导航中波3000m200m100kHz1500kHz地波和天波调幅（AM）无线电广播、电报、通信中短波200m50m1500kHz6000kHz短波50m10m6MHz30MHz天波微波米波（VHF）10m1m30MHz300MHz近似直线传播调频（FM）无线电广播、电视、导航分米波（UHF）1m0.1m300MHz3000MHz直线传播电视、雷达、导航厘米波10cm1cm3000

13、MHz30000MHz毫米波10mm1mm30000MHz300000MHz电磁波的分类及其应用电磁波的分类及其应用：长波长波： 超远程通信；超远程通信；中波、短波中波、短波：电报、无线电广播；：电报、无线电广播；微波微波： 电视、宇航通信；电视、宇航通信；红外线红外线： 可见光可见光：紫外线紫外线：X X射线射线： Y Y射线射线：返回2、电磁波的传输、电磁波的传输电磁波传播不需要其他介质发射塔 中继站卫星 发射塔无线电波的发射无线电波的发射1、发射无线电波的装置：2、利用无线电波可以传递各种信号调制、调幅、调频声音信号的传送话筒前的人返回返回振荡器信号发射机房返回返回电视信号发射塔上的信号

14、发射天线无线电信号发射塔返回返回彩塔接收天线电报大楼上的接收天线返回返回返回返回 收音机内的接收装置就是一个简单的调谐电路无线电波的接收无线电波的接收 电磁波在空间传播时，如果遇到导体，会使导体产生感应电电磁波在空间传播时，如果遇到导体，会使导体产生感应电流，感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率相同。因此利用放在流，感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率相同。因此利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波了。电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波了。发射的无线电波如何被接收到呢？发射的无线电波如何被接收到呢？如何使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强呢？ 当接收电路的固有频

15、率跟接收到的电磁波的频率相同时，接当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强。（这种现象叫做收电路中产生的振荡电流最强。（这种现象叫做电谐振电谐振）无线电波的接收无线电波的接收1、接收无线电波的装置：2、用调谐电路接收到的感应电流是调制的高频振荡电流，要直接感受到所需要的信号，还需要检波。无线电波的发射无线电波的发射有效的向外界发射电磁波的条件是什么？1、要有足够高的振荡频率，因为频率越高，发射电磁波的本领越大。、要有足够高的振荡频率，因为频率越高，发射电磁波的本领越大。2、振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才有可能有效、振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才有可能有效的将电磁场的能量传播出去。的将电磁场的能量传播出去。改造LC振荡电路由闭合电路成开放电路（如图）采用什么手段可以有效的向外界发射电磁波？3无线电广播和通信无线电广播和通信无线电波的发射和接受发射天线接收天线无线电波发射过程示意图无线电波接收过程示意图各种震荡电路无线电波的发射：装置震荡器、