选修3-4_14.2_电磁振荡

3、电磁波是如何形成的?1、麦克斯韦电磁场理论的两个基本要点是什么?复习回顾2、电磁波的预言者和实验验证者分别是谁?1、振荡电流：大小和方向都做周期性变化的电流叫做振荡电流能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路2、振荡电路：基本概念：3、LC振荡电路：(1)LC回路：由线圈L和电容C组成的最简单振荡电路。(2)理想的LC振荡电路:只考虑电感、电容的作用，而忽略能量损耗。电容器具有充、放电作用线圈具有自感作用L－－－－++++C++－－－－++一、电磁振荡的产生CLSEL－－－－++++Ci一个周期性变化放电充电充电放电ｑｉｑｉｑｉｑｉ++++----++++----q=Qmi=0q=Qmi=0q=0i=Imq=0i=Im电场能磁场能电场能磁场能电场能2.在LC回路中,流过线圈的i、线圈中的B、电容器极板上的q、极板间的E都呈正弦或余弦规律变化(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↓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.LC回路工作过程具有对称性和周期性,可归结为(2)两个特殊状态：3、电磁振荡的特点：(1)总能量守恒＝电场能＋磁场能＝恒量电场能磁场能放电充电4、电磁振荡的变化规律：(2)电场能与磁场能交替转化板间场强E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磁感应强度B(3)变化规律的图象描述：qtot电场能oito磁场能to5、电磁振荡：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。6、LC振荡电路：(1)实际的LC振荡电路:能量在电路上有损耗；另外以电磁波的形式辐射出去.(2)等幅振荡：由电源通过晶体管等电子器件周期性的对LC振荡电路补充能量.itoito无阻尼振荡:振荡电流的振幅保持不变，即作等幅振荡。阻尼振荡:振荡电流的振幅逐渐变小，即作减幅振荡。周期的决定式：π频率的决定式：πTLCfLC212二、LC回路的固有周期和固有频率周期:电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期。频率:一秒钟内完成的周期性变化的次数叫频率。固有周期和固有频率：振荡电路中发生电磁振荡时，如果没有能量损失，也不受其他外界的影响，这时电磁振荡的周期和频率叫做振荡电路的固有周期和固有频率，简称振荡电路的周期和频率。例题：LC振荡电路中电容器极板上电量q随时间t变化的图像如图，由图可知：A、在t1时刻电路中的磁场能最小B、从t1到t2，电路中的电流值不断变小C、从t2到t3，电容器不断充电D、在t4时刻电容器的电场能最小qtt1t2t3t4o答案：ACD课堂练习：1、LC振荡电路中某时的状态如图，试作出q—t和I—t图线。++++----qtqtitit2、在LC振荡电路中，在电容器充电完毕未开始放电时，正确的说法是：A、电场能正向磁场能转化B、磁场能正向电场能转化C、电路里的电场最强D、电路里的磁场最强C、电路里的电场最强ALCB42CD2LCLCLCππ．．．π．π答案:B3.在LC振荡电路中,电容器上的带电量从最大值变化到零所需的最短时间是答案:．0.05亨4.在一个LC振荡电路中，电流i随时间而变化的规率为i=0.01sin1000t(A)，已知电容器的电容量为20μF，求电感线圈的感量是多大？1118312223.14310251040101884vTvLCmmλ·π×××××××2228312223.1431025101000109420vTvLCmmλ·π×××××××答：振荡电路所辐射的电磁波长可在1884～9420m之间变化。解:5.某LC振荡电路由一个电感量为L=25mH和一个半可调电容器C组成,电容器的可调范围为40～1000pF.试问此电路振荡过程中,在空中辐射的电磁波波长范围是多大?LC振荡电路产生振荡电流的物理原因是电容器的充放电作用和线圈的自感作用.LC振荡电路产生振荡电流的物理实质是电场能和磁场能的周期性转换.小结