电磁振荡和电磁1.doc

电磁振荡和电磁波一、电磁振荡 1、振荡电流和振荡电路大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫振荡电流。能够产生振荡电流的电路叫振荡电路。最简单的振荡电路是由电感线圈和电容器组成的,简称LC回路。 LC回路中产生振荡电流是由于电容器不断充电和放电,该振荡电流是按正弦规律变化的。 2、LC回路振荡过程中的能量转化电容器放电线圈周围产生磁场并逐渐增强线圈周围磁场逐渐减弱直至消失电容器反向充电,这种电场能磁场能发生周期性转化的现象叫做电磁振荡。 3、LC电路中电磁振荡的产生过程如下: ①电容器充电未开始放电时,电容器电压U最大,电场E最强,电场能最大,电路电流i=0。②电容器开始放电后,由于自感L的作用,电流逐渐增大,磁场能增强,电容器中的电荷减少,电场能减少。在放电完毕瞬间,U=0,E=0,i最大,电场能为零,磁场能最大。③电容器放完电后,由于自感作用,电流i保持原方向继续流动并逐渐减小,对电容器反向充电,随电流减小,电容两端电压升高,磁场能减少而电场能增大,到电流为零瞬间,U最大,E最大,i=0,电场能最大,磁场能为零。④电容器开始放电,产生反向放电电流,磁场能增大电场能减小,到放电完了时U=0,E=0,i最大,电场能为零,磁场能最大。上述过程反复循环,电路产生振荡电流。电磁振荡过程中各物理量随时间变化情况时间振荡情况电量Q电场强度E电压U电流强度i磁感应强度B自感电动势电场能磁场能最大最大最大零零最大最大零减小减小减小增大增大减小减小增大零零零最大最大零零最大反向增大反向增大反向增大减小减小增大增大减小最大最大最大零零最大最大零减小减小减小反向增大反向增大减小减小增大零零零最大最大零零最大增大增大增大减小减小增大增大减小例在LC振荡电路中,当电容器放电完毕瞬间,以下说法正确的是( )。 ,磁场能开始向电场能转化 ,线圈产生的磁场达到最大值 ,这时线圈的磁场能等于电容器开始放电时电容器的电场能 :A,B,C 电容器放电完毕的瞬间,还有以下几种说法:电场能向磁场能转化完毕;磁场能开始电场能转化;电容器开始反向充电;电容器放电完毕的瞬间有如下特点:电容器电量Q=0,板间电压U=0,板间场强E=0,线圈电流I最大,磁感应强度B最大,电路磁场能最大,电场能为零。线圈自感电动势ε自=,电容器放电完毕瞬间,虽然I最大,但为零,所以ε自等于零。由于没有考虑到能量的辐射,故能量守恒,在这一瞬间电场能E电=0,磁场能E磁最大,而电容器开始放电时,电场能E电最大,磁场能E磁=0,则E磁=E电。 4、LC回路的固有周期和固有频率与电容器带电量、极板间电压及回路中电流都无关,只取决于自感线圈的自感系数和电容器的电容。周期公式:T=2π,单位S 频率公式:f=1/2π,单位Hz 例要想提高电磁振荡的频率,下列办法可行的是( )。 :C,D 由公式得知:f和Q、U、I无关;与成反比;因此要增大f,就要减小L、C的乘积,即减小L或C,其中C=εs/4πkd。减小L的方法有:在线圈中拉出铁芯,减小线圈长度;减少单位长度匝数。减小C的方法有:增加电容器两板间的距离;减小电