第4章 电磁波
第1节 电磁波的产生
基础过关练
题组一 麦克斯韦电磁场理论
1.根据麦克斯韦的电磁场理论,下列说法正确的是 ( )
A.变化的电场一定能产生磁场
B.变化的磁场一定能产生变化的电场
C.恒定的电场一定能产生恒定的磁场
D.恒定的磁场一定能产生恒定的电场
2.下列关于麦克斯韦电磁场理论说法正确的是 ( )
A.有电场就一定存在磁场,有磁场就一定能产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场
C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D.均匀变化的电场周围一定产生恒定的磁场
3.(多选题)根据麦克斯韦的电磁场理论,以下叙述中正确的是 ( )
A.教室中明亮的日光灯周围空间必有磁场和电场
B.打点计时器工作时周围必有磁场和电场
C.稳定的电场产生稳定的磁场,稳定的磁场激发稳定的电场
D.电磁波在传播过程中,电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直
题组二 电磁波
4.(多选题)关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是 ( )
A.电磁波是横波
B.电磁波的传播需要介质
C.电磁波能发生干涉和衍射现象
D.电磁波中电场和磁场方向互相垂直
5.2021年12月9日下午,神舟十三号乘组航天员在中国空间站进行太空授课。航天员太空授课的画面通过电磁波传输到地面接收站,下列关于电磁波的说法正确的是 ( )
A.麦克斯韦证实了电磁波的存在
B.电磁波可以在真空中传播
C.电磁波在各种介质中传播的速度都是3×108 m/s
D.电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场
6.如图所示是我国500 m口径球面射电望远镜(FAST),它可以接收来自宇宙深处的电磁波。关于电磁波,下列说法正确的是 ( )
A.赫兹预言了电磁波的存在
B.麦克斯韦通过实验捕捉到电磁波
C.频率越高的电磁波,波长越长
D.电磁波可以传递信息和能量
题组三 电磁振荡的变化规律
7.(多选题)在LC振荡电路中,t1时刻和t2时刻电感线圈中的磁感线和电容器的极板带电情况分别如图所示,则下列说法中正确的是 ( )
A.在t1时刻电容器正在充电
B.在t2时刻电容器正在充电
C.在t1时刻电路中的电流在增大
D.在t2时刻电路中的电流在增大
8.在如图所示的振荡电路中,某时刻线圈中磁场方向向上,且电路中的电流正在增强,则此时 ( )
A.a点电势比b点电势高
B.电容器两极板间场强正在减小
C.电路中电场能正在增大
D.线圈中感应电动势正在增大
9.(多选题)如图所示为LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量q随时间t变化的图像,由图可知 ( )
A.在t1时刻,电路中的磁场能最大
B.从t1到t2,电路中的电流不断变小
C.从t2到t3,电容器充电
D.在t4时刻,电容器的电场能最小
10.如图所示,电容器C1、C2的电容都是C=4×10-6 F,电感线圈L1、L2的电感都是L=9×10-4 H,图甲中开关S先接a,充电结束后将S扳到b;图乙中开关S先闭合,稳定后断开。两图中LC回路在电磁振荡t=3.14×10-4 s时,电容器C1正在 电(选填“充”或“放”),C1的上极板带 电(选填“正”或“负”),L2中的电流方向向 (选填“左”或“右”),磁场能正在 (选填“增大”或“减小”)。(π取3.14)
题组四 电磁振荡的周期和频率
11.为了增大LC振荡电路的固有频率,下列方法中可行的是 ( )
A.增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯
B.减小电容器两极板间的距离并增加线圈的匝数
C.减小电容器两极板间的距离并在线圈中放入铁芯
D.减小电容器两极板的正对面积并减小线圈的匝数
12.某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关,如图所示为玩具内的LC振荡电路部分。已知线圈自感系数L=2.5×10-3 H,电容器的电容C=4 μF,在电容器开始放电时(取t=0),上极板带正电,下极板带负电,则 ( )
A.LC振荡电路的周期T=π×10-4 s
B.当t=π×10-4 s时,电容器上极板带正电
C.当t=×10-4 s时,电路中电流沿顺时针方向
D.当t=×10-4 s时,电场能正转化为磁场能
能力提升练
题组一 麦克斯韦电磁场理论
1.某电路中电场随时间变化的图像有如图所示几种情况,能发射电磁波的电场是 ( )
2.各磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图所示,其中能产生持续电磁波的是 ( )
3.19世纪60年代,麦克斯韦建立了电磁场理论,按照该理论,以下情形中不能产生磁场的是 ( )
A.交变电场 B.运动中的电荷
C.静止的电荷 D.恒定电流
题组二 电磁振荡的变化规律
4.(多选题)2023年12月6日,2023世界5G大会在河南郑州开幕,主题为“5G变革共绘未来”。目前全球已部署超过260张5G网络,覆盖近一半的人口。产生5G无线信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示,则该时刻 ( )
A.线圈中磁场的方向向下
B.电容器两极板间电场强度正在变大
C.电容器正在放电,线圈储存的磁场能正在增加
D.线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相反
5.(多选题)在如图甲所示的LC振荡电路中,通过P点的电流随时间变化的图像如图乙所示,若把通过P点向右的电流规定为i的正方向,则 ( )
A.1.5~2 ms内,磁场能在减少
B.1~1.5 ms内,Q点比P点电势高
C.0~0.5 ms内,电容器C正在充电
D.0.5~1 ms内,电容器上极板带正电
6.如图甲所示,LC振荡电路中,已充电的平行板电容器两极板水平放置,i-t图像(图乙)表示电流随时间变化的关系。已知在t=0时刻,极板间有一带负电的灰尘恰好静止。在某段时间里,回路的磁场能在减小,同时灰尘的加速度在增大,则这段时间对应图像中哪一段 ( )
A.O~a B.a~b
C.b~c D.c~d
7.(多选题)在如图所示的电路中,将开关S与b端连接,稳定后改为与a端连接,这样在线圈和电容器构成的回路中将产生电磁振荡,若振荡周期为T,以开关S与a端接触的瞬间为t=0时刻,则 ( )
A.t=0时,电路中磁场的能量最大
B.t=时,振荡回路中电流最大,且从a经线圈流向d
C.t=时,电容器所带的电荷量最大
D.在t=到时间段内,电容器充电
8.如图是某液面高度测量仪内部的原理图,该仪器通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低,容器中的导电液体和导电芯柱分别是电容器的两个电极,芯柱外面套有绝缘管作为电介质,电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连,组成LC振荡电路。容器内的导电液体与大地相连,若某时刻线圈内的磁场方向向右,且正在减弱,则该时刻 ( )
A.磁场能正在向电场能转化
B.电容器两极板间的电压正在减小
C.导电芯柱的电势低于导电液体的电势
D.若容器内液面升高,则LC振荡电路的频率变大
9.如图所示,实验室里有一LC振荡电路,其中平行板电容器的电容C=0.4 μF,两极板水平放置。线圈L的直流电阻不计,自感系数为1 mH。开始时开关S处于断开状态,在电容器的两极板上带有一定电荷,一带负电的油滴恰好静止在两极板间,已知圆周率为π、重力加速度为g。求:
(1)该LC振荡电路的固有周期;
(2)闭合开关S,最短经过多长时间线圈中电流达到最大 此时油滴的加速度大小是多少 (已知此时油滴还没有碰到极板,油滴的运动不影响LC振荡电路的振荡周期)
答案与分层梯度式解析
第4章 电磁波
第1节 电磁波的产生
基础过关练
1.A 变化的电场一定能产生磁场,变化的磁场一定能产生电场,但产生的电场不一定是变化的,A正确,B错误;恒定的电(磁)场,不能产生磁(电)场,C、D错误。
2.D 根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场周围会产生磁场,变化的磁场周围会产生电场,均匀变化的电场周围产生恒定的磁场,均匀变化的磁场周围产生恒定的电场,只有选项D正确。
3.ABD 教室中明亮的日光灯、打点计时器工作时使用的是振荡电流,在其周围产生振荡磁场和电场,故选项A、B正确;稳定的电(磁)场不会产生磁(电)场,故选项C错误;电磁波是横波,电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直,故选项D正确。
4.ACD 电磁波的传播方向和振动方向相互垂直,故电磁波是横波,选项A正确;电磁波的传播不需要介质,在真空中也可以传播,选项B错误;干涉和衍射是一切波都具有的性质,电磁波能产生干涉和衍射现象,选项C正确;电磁波中电场和磁场的方向相互垂直,选项D正确。
5.B 麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹证实了电磁波的存在,A错误;电磁波可以在真空中传播,在真空中的传播速度是3×108 m/s,在不同的介质中的传播速度一般不同,C错误,B正确;恒定的电场周围不产生磁场,恒定的磁场周围不产生电场,D错误。
6.D 麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹证实了电磁波的存在,选项A、B错误;频率越高的电磁波,波长越短,选项C错误;电磁波可以传递信息和能量,选项D正确。
7.BC 由安培定则可知,t1时刻产生磁场的电流沿顺时针方向(从右向左看),则此时电容器正在放电,电路中电流逐渐增大,选项A错误,C正确;由安培定则可知,t2时刻产生磁场的电流沿顺时针方向(从右向左看),则此时电容器正在充电,电路中电流逐渐减小,选项B正确,D错误。
8.B 线圈中磁场方向向上,由安培定则可知,线圈中电流沿顺时针方向(从下向上看),电路中的电流正在增强,说明电容器正在放电,所以下极板带正电,上极板带负电,故a点电势比b点电势低,故A错误;由于电容器正在放电,则电容器两极板所带电荷量减小,板间电压减小,场强正在减小,电路中电场能正在减小,故B正确,C错误;放电电流增加得越来越慢,线圈中感应电动势正在减小,故D错误。故选B。
9.CD 在图中作出i-t图线,如图所示,在t1时刻,电流为0,电路中的磁场能最小,A错误;由图可知,从t1到t2,电路中的电流不断增大,B错误;从t2到t3,电容器的带电荷量增大,电容器充电,C正确;在t4时刻,电容器所带电荷量为零,电容器的电场能最小,D正确。
10.答案 充 正 左 增大
解析 由周期公式求出T=2π=3.768×10-4 s,t=3.14×10-4 s=T,与题图甲电路对应的q-t图像(以上极板带正电为正)和与题图乙电路对应的i-t图像(以LC电路中电流沿逆时针方向为正)都为余弦函数图像,如图所示。在T时刻,从题图甲电路对应的q-t图像看出,电容器C1正在充电,C1的上极板带正电,从题图乙电路对应的i-t图像看出,L2中的电流向左,正在增大,所以磁场能正在增大。
11.D LC振荡电路的频率为f=,由此式可知增大固有频率f的办法有保持C不变,减小L或保持L不变,减小C或同时减小L和C。电容器两极板的正对面积增大,则C增大;电容器两极板的正对面积减小,则C减小;在线圈中放入铁芯或增加线圈的匝数,则L增大;减小线圈的匝数,则L减小;综上可知选D。
12.C LC振荡电路的周期T=2π=2×π× s=2π×10-4 s,选项A错误;当t=π×10-4 s=时,电容器反向充满电,所以电容器上极板带负电,选项B错误;当t=×10-4 s时,0能力提升练
1.D 选项图A是稳定的电场,不能产生磁场,选项图B与选项图C是均匀变化的电场,产生恒定的磁场,也不能形成电磁波;选项图D是按余弦函数规律变化的电场,会产生同频率的按正弦函数规律变化的磁场,能形成电磁场,向外发射电磁波。故应选D。
2.B A图的磁场是恒定的,根据麦克斯韦电磁场理论,可知不能产生电场,更不能产生电磁波;B图的磁场是周期性变化的,根据麦克斯韦电磁场理论,可知可以产生周期性变化的电场,因而可以产生持续的电磁波;C、D图的磁场是均匀变化的,根据麦克斯韦电磁场理论,可知能产生恒定的电场,而恒定的电场不能再产生磁场,因此不能产生持续的电磁波。故选B。
3.C 根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场产生磁场,所以交变电场能产生磁场,运动的电荷也能产生磁场,恒定电流也能产生磁场,静止的电荷不能产生磁场,故选C。
4.AB 根据线圈中电流方向,应用安培定则判断出线圈中磁场方向向下,A正确;电流流向正极板,表示电容器在充电,两极板所带电荷量增大,两极板间电压增大,两极板间电场强度正在变大,B正确;电流流向正极板,表示电容器在充电,电路中电流在减小,线圈储存的磁场能正在减小,逐渐转化成电场能,根据“增反减同”可知,线圈中感应电流的方向与线圈中原电流方向相同,C、D均错误。故选A、B。
5.AB 1.5~2 ms内,LC振荡电路中电流减小,磁场能减小,故A正确;1~1.5 ms内,LC振荡电路中电流沿逆时针方向,Q点比P点电势高,故B正确;0~0.5 ms内,LC振荡电路中电流增大,为放电过程,故C错误;0.5~1 ms内,LC振荡电路中电流减小,为充电过程,电流沿顺时针方向,故电容器上极板带负电,故D错误。故选A、B。
方法总结 LC振荡电路充、放电过程的判断方法
(1)根据电流流向判断:当电流流向带正电的极板时,电容器所带电荷量增加,磁场能向电场能转化,处于充电过程;反之,当电流从带正电的极板流出时,电容器所带电荷量减少,电场能向磁场能转化,处于放电过程。
(2)根据物理量的变化趋势判断:当电荷量q(电压U、电场强度E)增大或电流i(磁感应强度B)减小时,处于充电过程;反之,处于放电过程。
(3)根据能量判断:电场能增加时处于充电过程,磁场能增加时处于放电过程。
6.B 由图乙可知,t=0时刻电路中的电流为0,电容器刚充电完毕,极板间有一带负电的灰尘恰好静止,则此时上极板带正电。由图可知,O~a段电路中电流逐渐增大,磁场能增加,电容器放电;a~b段电路中电流减小,磁场能减少,电容器充电,两极板间电压增大,两极板间电场强度增大,上极板带负电,灰尘受到的电场力方向向下,根据牛顿第二定律有mg+qE=ma1,可知灰尘的加速度在增大;b~c段电路中电流变大,磁场能增大,电容器放电;c~d段电路中电流减小,磁场能减少,电容器充电,两极板间电压增大,两极板间电场强度增大,上极板带正电,粒子受到的电场力方向向上,根据牛顿第二定律有mg-qE=ma2,可知灰尘的加速度在减小。故选B。
7.BC 开关S先与b连接,电容器C充电,上极板带正电,下极板带负电,以开关S与a端接触的瞬间为t=0时刻,振荡回路中以逆时针方向电流为正,q为上极板所带电荷量,电流i、电荷量q随时间的变化图像如图所示
t=0时刻,回路中的电流为0,磁场能最小,A错误;t=时刻,回路中的电流最大,电容器放电结束,电流由a经线圈流向d,B正确;t=时刻,电容器反向充电结束,电容器所带电荷量最大,C正确;t=到时间段内,电容器反向放电,D错误。故选B、C。
8.A 该时刻磁场能减小,电场能增加,A正确;该时刻电容器充电,根据C=可知,电容器两极板间的电压正在增大,B错误;根据安培定则可知,导电芯柱集聚正电荷,故导电芯柱的电势高于导电液体的电势,C错误;若容器内液面升高,电容器两极板的正对面积增大,根据C=可知,电容器的电容增大,根据振荡电路的周期公式T=2π可知,振荡电路的周期增大,频率减小,D错误。故选A。
9.答案 (1)4π×10-5 s (2)π×10-5 s g
解析 (1)由公式T=2π可得
LC振荡电路的周期T=4π×10-5 s
(2)从S闭合时开始计时,至少经过,即π×10-5 s,电容器放电结束,线圈中电流最大;此时电容器所带电荷量为零,两极板间电场强度为0,则此时油滴的加速度大小a'=g
7(共17张PPT)
第1节 电磁波的产生
知识 清单破
知识点 1
知识点 1
麦克斯韦的预言
1.麦克斯韦电磁场理论
(1)变化的磁场周围会产生电场
麦克斯韦提出:在变化的磁场周围会激发出一种电场——涡旋电场。如果磁场随时间均匀变
化,则激发的涡旋电场是稳定的,即涡旋电场不随时间变化;如果磁场随时间不均匀变化,则激
发的涡旋电场随时间变化,如图所示。
(2)变化的电场周围会产生磁场
从场的观点出发,麦克斯韦提出:即使没有电流存在,只要空间
某处的电场发生变化,也会在其周围产生涡旋磁场,如图所示。
(3)根据麦克斯韦的理论得出:交变的电场周围产生频率相同的交变的磁场,交变的磁场周围
产生频率相同的交变的电场。
2.电磁波
(1)电磁波的产生:交变的电场和交变的磁场相互联系在一起,就会在空间形成一个统一的、
不可分割的电磁场。这种在空间交替变化并传播出去的电磁场就形成了电磁波。
(2)电磁波的特点:电磁波是横波,电磁波在空间传播不需要介质。在真空中,电磁波的速度v=c=3.0×108 m/s。
1.原理图
2.实验现象:当感应线圈两极间有火花跳过时,环的间隙处也有火花跳过。
知识点 1
知识点 2
赫兹实验
3.现象分析:火花在A、B间来回跳动时,在周围空间建立了一个迅速变化的电磁场,这种变化
的电磁场以电磁波的形式在空间传播。当电磁波经过接收器时,导致接收器产生感应电动
势,使接收器两球间隙处产生电压,当电压足够高时,两球之间就会产生火花放电现象。
4.实验结论:赫兹通过实验证明了电磁波的存在。
5.实验意义:证明了麦克斯韦的预言,为麦克斯韦的电磁场理论奠定了坚实的实验基础。
1.振荡电流:大小和方向都周期性变化的电流。
2.振荡电路:产生振荡电流的电路。由电感线圈L和电容器C组成的电路就是一种基本的振荡
电路,称为LC振荡电路。
3.电磁振荡的过程分析
(1)放电过程:闭合开关,电容器放电,其电荷量减少,由于线圈自感的阻碍作用,电流逐渐增大,
磁场的磁感应强度与能量也逐渐增大。放电完毕时,电流最大,电场能全部转化为磁场能。
(2)充电过程:由于线圈的自感作用,线圈中的电流继续保持原来的方向并且逐渐减小,同时给
电容器反向充电,电容器的电荷量逐渐增多,电场的强度与电场能逐渐增大,电流与磁场逐渐
减弱。电流减为零时,磁场能全部转化为电场能。
知识点 1
知识点 3
电磁振荡
4.电磁振荡
上述过程周而复始地进行,就产生了方向和大小随时间做周期性变化的振荡电流,与振荡电流相联系的电场和磁场也周期性交替变化,电场能和磁场能相互转化。这种现象称为电磁振荡。
5.电磁振荡的周期和频率
(1)周期T:完成一次周期性变化的时间。
(2)频率f:一段时间内完成周期性变化的次数与这段时间之比称为电磁振荡的频率。
6.LC振荡电路的周期和频率
(1)公式:T=2π ,f= 。
(2)单位:周期T、频率f、自感系数L、电容C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F)。
1.变化的电场一定产生变化的磁场。 ( )
均匀变化的电场产生恒定的磁场。
2.麦克斯韦预言并验证了电磁波的存在。 ( )
麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹验证了电磁波的存在。
3.在振荡电路中,电容器充电完毕,磁场能全部转化为电场能。 ( )
4.改变振荡电路中电容器的电容或线圈的自感系数,就可以改变振荡电路的周期。 ( )
知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ” 。
√
√
疑难 情境破
疑难1
麦克斯韦电磁场理论
讲解分析
1.对麦克斯韦电磁场理论的理解
变化的电场产生磁场 变化的磁场产生电场
均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁
场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电
场
不均匀变化的电场在周围空间产生变化的
磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的
电场
振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场
2.对电磁波的几点认识
(1)电磁波是横波,在传播方向上的任一点E和B随时间按正弦规律变化,E与B彼此垂直且与传
播方向垂直。
(2)电磁波的传播不需要介质,在真空中,电磁波的传播速度跟光速相等,即3.0×108 m/s。
(3)电磁波具有波的共性,和机械波一样,能产生反射、折射、干涉、衍射现象,也是传播能量
的一种形式。
(4)电磁波的传播速度v=λf,不同频率的电磁波在同一种介质中传播,波速不同。
(5)电场贮存电场能,磁场贮存磁场能,电磁场贮存电磁能。电磁波的发射过程就是辐射能量
的过程。
机械波 电磁波
周期性 位移随时间和空间做周期性
变化 电场强度E和磁感应强度B随
时间和空间做周期性变化
传播情况 传播需要介质,波速与介质有
关,与频率无关 传播无需介质,在真空中波速
等于光速c,在介质中传播时,
波速与介质和频率都有关
产生机理 由质点(波源)的振动产生 由电磁振荡激发
横波还是纵波 可能是横波,也可能是纵波 横波
干涉和衍射 可以发生干涉和衍射 3.电磁波与机械波的比较
疑难2
电磁振荡中各物理量的变化规律
讲解分析
1.振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像
物理量 过程 0~ ~ ~ ~T
放电过程 充电过程 放电过程 充电过程
q qm→0 0→qm qm→0 0→qm
E Em→0 0→Em Em→0 0→Em
i 0→im im→0 0→im im→0
B 0→Bm Bm→0 0→Bm Bm→0
能量 E电→E磁 E磁→E电 E电→E磁 E磁→E电
2.各物理量变化情况一览表
3.各物理量间的变化规律及对应关系
(1)同步同变关系
①电容器上的电荷量q、板间电压U、电场强度E、电场能E电是同步同向变化的,即q↓→U
↓→E↓→E电↓(或q↑→U↑→E↑→E电↑)。
②振荡线圈上的振荡电流i、磁感应强度B、磁场能E磁是同步同向变化的,即i↓→B↓→E磁↓
(或i↑→B↑→E磁↑)。
(2)同步异变关系
电容器上的三个物理量q、E、E电与线圈中的三个物理量i、B、E磁是同步异向变化的,即q、
E、E电减小时,i、B、E磁同时增大,且它们的变化是同步的,即
q、E、E电↓ i、B、E磁↑。
典例 (多选)如图所示的振荡电路中,某时刻线圈中磁场方向向上【1】,且电路中的电流正在
增强【2】,则此时 ( )
A.a点电势比b点电势低 B.电容器两极板间场强正在减小
C.电路中电场能正在增大 D.线圈中磁场能正在增大
信息提取 【1】由安培定则可知电流方向从b到a。
【2】电容器正在放电。
思路点拨 在LC振荡电路发生电磁振荡的过程中,电容器上的物理量电荷量q、电场强
度E、电场能EE是同步变化的,即q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑)【3】;线圈上的物理量振
荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步变化的,即i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑)
【4】;电容器上的三个物理量q、E、EE增大时,线圈中的三个物理量i、B、EB减小,且它们的变
化是同步的。
解析 结合图中磁场的方向,根据安培定则可知,电流方向从b到a,此时电流正在增强,表明电
容器正在放电,所以下极板带正电,上极板带负电,a点电势比b点电势低,电容器两极板间场强
正在减小,电场能在减小(由【3】得到),电流增大,线圈中磁场能正在增大(由【4】得到)。故
A、B、D正确,C错误。
答案 ABD
疑难3
LC振荡电路的周期和频率
讲解分析
1.固有周期和固有频率:如果没有能量损耗,也不受其他外界条件影响,这时的周期和频率叫
作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。
2.影响电磁振荡的周期和频率的因素
(1)LC振荡电路的周期T=2π 和频率f= 只与线圈的自感系数L和电容器的电容C有
关,与其他因素无关。
(2)电容C与两极板正对面积S、板间距离d及两极板间电介质的相对介电常数εr有关,即根据
C= 判断;线圈的自感系数L与线圈的形状、横截面积、长短等因素有关。
3.LC回路中各物理量的周期
(1)电感线圈和电容器在LC振荡电路中是能量的转换器,L或C越大,能量转换时间越长,故周
期也越长。
(2)回路中的电流i、线圈中的磁感应强度B、电容器极板间的电场强度E的变化周期就是LC
振荡电路的振荡周期T=2π ,在一个周期内,上述各量方向改变两次;电容器极板上所带的
电荷量,其变化周期也是振荡周期T=2π ,极板上电荷的电性在一个周期内改变两次;电场
能、磁场能也在做周期性变化,但是它们的变化周期是振荡周期的一半,即T'= =π 。
