电磁振荡与电磁波解析.ppt

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1、物理培训辅导陇南师范高等专科学校物理辅导组物理培训总框架1力、物体的平衡2直线运动3牛顿运动定律4曲线运动万有引力定律5功和能6动量和动量守恒7机械振动和机械波8热学9静电场10恒定电流11磁场12电磁感应13交变电流14电磁振荡电磁波15几何光学16光的本性17原子结构18原子核第十四讲电磁振荡与电磁波一、电磁振荡1、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。由自感线圈和电容器组成的电路，是一种简单的振荡电路，简称LC回路。在振荡电路里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

2、联系的电场和磁场都发生周期性变化的现象叫电磁振荡。2、LC回路的固有周期和固有频率，与电容器带电量、极板间电压及电路中电流都无关，只取决于线圈的自感系数L及电容器的电容C。电容越大，容纳电荷就越多，充放电需要的时间就越长，因而周期就长，频率就低。线圈的电感L越大，阻碍电流变化的延时作用就越强，使放电、充电的时间就越长，因而周期就越长，频率就越低，总而言之，LC电路的周期和频率由电路本身的性质（L、C的值）决定，与电容器的带电量的多少，电流大小无关。3、在LC回路中，流过振荡线圈的电流、线圈中的磁场、电容器极板上的电量、电容器极板间的电场均按正弦或余弦

3、规律变化。4、在LC回路产生振荡电流的过程中，磁场能(由通电线圈的电流产生)和电场能(由电容器极板上的电荷产生)之间不断地相互转化着。电容器放电阶段，电场能转化为磁场能，放电完毕的瞬间，电场能为零，振荡电流及磁场能达到最大值；此后电容器被反向充电，在此阶段，磁场能转化为电场能，振荡电流为零的瞬间，磁场能为零，电容器上的电荷及电场能达到最大值。1.麦克斯韦的电磁场理论（1）变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场。（2）随时间均匀变化的磁场产生稳定电场。随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场。随时间均匀变化的电场产生稳定磁场，随

4、时间不均匀变化的电场产生变化的磁场。（3）变化的电场和变化的磁场总是相互关系着，形成一个不可分割的统一体，这就是电磁场。二、电磁波2.电磁波（1）周期性变化的电场和磁场总是互相转化，互相激励，交替产生，由发生区域向周围空间传播，形成电磁波..（2）电磁波是横波：在电磁波中，每处的电场强度和磁场强度的方向总是互相垂直的，并且都跟那里电磁波传播方向垂直。因此，电磁波是横波。（3）电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，即.任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速。（4）电磁波可以在真空中传播，电磁波从一种介质进入另一介质，频率不变、

5、波速和波长均发生变化。在一个周期的时间里，电磁波传播的距离等于电磁波的波长。（5）电磁波传播速度v等于波长λ和频率f的乘积，即，波长λ与周期T、频率f、波速v间的关系为3、持续有效地发射电磁波必须具备3个条件(1)电路必须是开放的；(2)振荡的频率必须足够地高；(3)必须不断地补充能量。4、电磁波谱的比较波段波长频率传播方式主要用途长波30000m~3000m10KhZ~100kHZ地波超远程无线电通信和导航中波300m~200m100kHZ~1500kHZ地波和天波调幅无线电广播电报通信中短波200m~50m1500kHZ~6000kHZ短波50m

6、~10m6MHZ~30MHZ天波微波米波（VHF）10m~1m30MHZ~300MHZ近似直线传播调频无线电广播电视导航分米波（UHF）1m~0.1m300MHZ~3000MHZ直线传播电视雷达导航厘米波10cm~1cm3000MHZ~30000MHZ毫米波10mm~1mm30000MHZ~300000MHZ5、无线电波例1．图所示为LC振荡电路中电容器极板上的电量q随时间t变化的曲线，由图可知A.在t1时刻，电路中的磁场能最小B.从t1~t2时刻，电路中的电流值不断变小C.从t2~t3时刻，电容器不断充电D.在t4时刻，电容器的电场能最小例题解（1

7、）在t1时刻，电容器极板上电量q为最大值，两板间电场能为最大，线圈中磁场能应是最小值。选项A正确。（2）从t1~t2时刻，电容器极板上电量q从正的峰值降为零，电场能正在不断地转变为磁场能，与磁场能相应的电路中的电流强度正在不断增强，选项B错误。（3）从t2~t3时刻，电容器极板上的电流数值又不断增大，表明电容器正在反向充电。选项C正确。（4）在t4时刻，电容器放电结束，极板上电量为零，电场能也为零，已全部转化为磁场能。选项D正确。答：本题选项A、C、D正确。说明：图中给出了q-t图，并未给出电路中电流随时间t变化的I-t图。要判断选项B中的电流也可以

8、从q-t图线上曲线的斜率(△q/△t=I)变化来看电路中电流的变化情况。由图可以看到，在t1时刻，曲线的切线