《电磁振荡》课件

第四章电磁振荡与电磁波4.1电磁振荡目录CONTENTS1

学习目标2

新课导入3

新课讲解4

课堂小结5

当堂小练1.了解电磁振荡.2.知道LC振荡电路中电荷量、电场、电流、磁场的动态变化情况及电场能与磁场能的转化情况.3.知道电磁振荡的周期和频率，会用其分析、解释有关的简单问题.

学习目标

水波是由机械振动形成的。一颗石子投入水面会激起一阵涟漪，但是要形成持续的水波，则需要不断地击打水面。电视、广播接收的是电磁波，要产生持续的电磁波，需要持续变化的电流。怎样才能产生这样的电流呢？问题：？新课导入

观察振荡电路中电压的波形观察

把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路。把电压传感器（或示波器）的两端连在电容器的两个极板上。先把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。观察电脑显示器（或示波器）显示的电压的波形。一、电磁振荡的产生振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流，叫作振荡电流。振荡电路：能够产生振荡电流的电路。想一想与交流电有何区别？LC振荡电路：当开关置于线圈一侧时，由电感线圈L和电容C组成的电路，就是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。新课讲解电容器充放电和线圈的自感现象共同作用产生的电容器具有充、放电作用线圈具有自感作用－－－－L++++CUCULLC电磁振荡的产生原理电容器充电结束，两极板电荷量最大。电容器开始放电，回路中电流从0开始逐渐增大。两极板电荷量减少。自感线圈给电容器反向充电结束，回路中电流为0，两极板电荷量最大。电容器开始放电，回路中电流开始逐渐增大，两极板电荷量减少。自感线圈再次给电容器反向充电结束，回路中电流为0，两极板电荷量最大。LC电磁振荡的产生过程LC振荡电路电流的周期性变化电容器极板上电荷量的周期性变化1、LC电磁振荡过程中几个特殊时刻各参数的特征LC回路工作过程具有对称性和周期性，可归结为：(1)、两个物理过程：放电过程：电场能转化为磁场能，q↓→i↑充电过程：磁场能转化为电场能，q↑→i↓(2)、两个特殊状态：充电完毕状态：磁场能向电场能转化完毕，电场能最大，磁场能最小放电完毕状态：电场能向磁场能转化完毕，磁场能最大，电场能最小2、LC电磁振荡的特点：3、LC电磁振荡的变化规律：(1)总能量守恒＝电场能＋磁场能＝恒量(2)电场能与磁场能交替转化电场能磁场能充电磁感强度B电容器带电量ｑ电路中电流ｉ同步变化同步变化步调相反两极间场强EitotBot磁场能oqtoEto4、LC电磁振荡过程中各参数的变化规律图像电场能to

在振荡电路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，以及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性的变化，这种现象叫电磁振荡。电磁振荡

二、电磁振荡中的能量变化阻尼振荡和无阻尼振荡

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。

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。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？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．

T=