4.1电磁振荡课件(共18张PPT)

(共18张PPT)
电磁波是现代文明的重要基础
电是现代文明的标志
电磁波是现代文明的重要基础
机械振动在介质中的传播，形成机械波
远距离通信问题的解决
烽火台
邮递员
电磁波
4.1
电磁振荡
什么样的电路能产生电磁振荡呢？
问题
2)当S由1打到2时将电容器 ，这时电场能释放使小灯泡发光
1)S打到1时电容器将要 ，电容器内部 形成 ，对应也具有了 ；随着电容器带电量越多，对应的电场能也越 。
如图
充电
电场
电场能
大
放电
1
2
S
知识回顾
电容器的带电量Q是电场能E电的标志
- - -
+++
电场能
电容器中的
电能
当S由闭合到断开后，线圈中电流要继续流，电流方向 （填“改变”或“不改变”）
当线圈中有电流时，周围能产生 ，对应也具有 ，
立即亮
缓慢亮
磁场
磁场能
不改变
知识回顾
S
Q
L
P
当S闭合后，P将 ，而Q将 ，
如图，L是自感系数足够大线圈
电流越大，对应的磁场能E磁也越大
P、Q两灯逐渐熄灭
磁场能
线圈中的
电能
什么样的电路能产生电磁振荡呢？
问题
1
2
S
- - -
+++
L
电场能
磁场能
电场能
实验观察
大小和方向都做周期性迅速变化的电流
——是最简单的振荡电路
一、电磁振荡的产生
C
S
L
G
1.振荡电流 ：
2.振荡电路：
能够产生振荡电流的电路
3.LC振荡电路：
由线圈L和电容器C组成的电路
（LC回路）
C
L
S
G
二、 电磁振荡中的能量变化
- - - -
++++
C
L
G
- - - -
++++
磁场能最大
q=0 i=Im
电场能最大
q=Qm i=0
B
磁场能最大
电场能最大
C
L
G
- - - -
++++
逆时针放电
ｑ
ｉ
q=Qm i=0
ｉ
B
q=0 i=Im
C
L
G
ｉ
B
C
L
G
ｉ
ｑ
ｉ
逆时针充电
- - - -
++++
顺时针放电
ｉ
ｑ
B
C
L
G
ｉ
ｑ
ｉ
顺时针充电
C
L
G
- - - -
++++
一
个
周
期
性
变
化
二、 电磁振荡中的能量变化
E电
线圈中ｉ
1.两种过程:
放电：
磁场能
电场能
充电：
磁场能
电场能
电容器两端电压u
电容器间的场强E
线圈中的磁场
磁感应强度B
线圈中的磁场
磁感应强度B
电容器两端电压u
电容器间的场强E
电容器带电量ｑ
线圈中ｉ
电容器带电量ｑ
E磁
E磁
E电
两类物理量
二、 电磁振荡中的能量变化
i
o
o
q
t
t
反向放电
反向充电
正向放电
正向充电
C
L
G
ｉ
C
L
G
---
+++
C
L
G
---
+++
C
L
G
ｉ
C
L
G
---
+++
（φ-t，B-t）
（u-t，E-t,）
一个周期
4个过程
2.变化规律
二、 电磁振荡中的能量变化
3.产生正弦交流电的方法：
①线圈在匀强磁场中匀速转动
LC振荡电路可以产生正弦式交流电
i
o
t
②LC振荡电路
二、 电磁振荡中的能量变化
机械波由机械振动产生，电磁波由电磁振荡产生
振荡电路
单 摆
C
L
G
---
+++
C
L
G
---
+++
C
L
G
ｉ
C
L
G
ｉ
C
L
G
---
+++
机械振动和电磁振荡有本质的不同
但它们有共同的变化规律,都具有周期性
都有一些物理量随时间做周期性变化；
都有不同形式的能量发生周期性的相互转化
1. 无阻尼振荡：
2. 阻尼振荡：
3. 等幅振荡：
i
t
o
i
t
o
三、阻尼振荡和无阻尼振荡
（理想）
没有能量损失，振荡电流的振幅保持不变
（实际）
有能量损失，振荡电流的振幅逐渐减小
适时把能量补充到振荡电路中，用来补偿电路中能量的损失，可以得到振幅不变的等幅振荡
LC回路的固有周期和固有频率
四、电磁振荡的周期与频率
只取决于线圈的自感系数L及电容器的电容C
与电容器带电量极板间电压及电路中电流都无关
1．如图，所示的LC振荡电路，当电键K打向右边发生振荡后，下列说法中正确的是（ ）
A．振荡电流达到最大值时，电容器上带电量为零
B．振荡电流达到最大值时，磁场能最大
C．振荡电流为零时，电场能为零
D．振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半
ABD
练习
2. 如图所示的LC振荡电路正处在振荡过程中，某时刻L中的磁场和C中的电场如图所示，可知 ( )
A.电容器中的电场强度正在增大
B.线圈中磁感强度正在增大
C.该时刻电容器带电量最多
D.该时刻振荡电流达最大值
C
L
A
E．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大。
F．电感线圈中的磁场能正在增加
3．如图，为LC振荡电路中电容器极板上的电量q随时间t变化的图线，由图可知（ ）
ACD