电磁震荡电磁波的发射和接收

关于电磁震荡电磁波的发射和接收一、电磁振荡的产生第2页,共22页，2024年2月25日，星期天LC回路里产生的振荡电流是按正弦规律变化的。第3页,共22页，2024年2月25日，星期天第4页,共22页，2024年2月25日，星期天

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．第5页,共22页，2024年2月25日，星期天

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．

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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．第7页,共22页，2024年2月25日，星期天三、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．第8页,共22页，2024年2月25日，星期天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？思考与讨论第9页,共22页，2024年2月25日，星期天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．第10页,共22页，2024年2月25日，星期天一.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。第11页,共22页，2024年2月25日，星期天

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。天线地线第12页,共22页，2024年2月25日，星期天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？第13页,共22页，2024年2月25日，星期天

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。第14页,共22页，2024年2月25日，星期天调制调频调幅声音信号的调制过程：第15页,共22页，2024年2月25日，星期天二.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第16页,共22页，2024年2月25日，星期天

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。第17页,共22页，2024年2月25日，星期天收音机的调谐电路

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。第18页,共22页，2024年2月25日，星期天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信号。还要使声音或图象信号从高频电流中还原出来，这个过程叫做解调。解调是调制的逆过程，调幅波的解调也叫检波。第19页,共22页，2024年2月25日，星期天调谐利用“电谐振”检波（解调）接收第20页,共22页，2024年2月25日，星