内容正文:
第四章 电磁振荡与电磁波
时至今日,我们仍然能够接收到200亿千米之外旅行者1号发来的信息。电磁波的发现和使用带来了通信技术的发展,极大地改变了人们的生活,开阔了我们的视野。
4.1电磁振荡
横县百合完全中学:韦衍虎
18276143537
问题导入
水波是由机械振动形成的。一颗石子投入水面会激起一阵涟漪,但是要形成持续的水波,则需要不断地击打水面。电视、广播接收的是电磁波,要产生持续的电磁波,需要持续变化的电流。怎样才能产生这样的电流呢?
不断地击打水面
把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图连成电路。把电压传感器(或示波器)的两端连在电容器的两个极板上。
先把开关置于电源一侧,为电容器充电;稍后再把开关置于线圈一侧,使电容器通过线圈放电。观察电脑显器显示的电压波形。
观察振荡电路中电压的波形
演 示
E
C
S
L
一、电磁振荡的产生
①振荡电流:大小和方向都做周期性迅速变化的电流
②振荡电路:能够产生振荡电流的电路。
③LC振荡电路:
想一想与交流电有何区别?
当开关置于线圈一侧时,由电感线圈L和电容C组成的电路,就是最简单的振荡电路。
1.概念
E
C
S
L
2.振荡电路的工作原理
a.电容器充电结束,两极板上的电荷最多。
b.电容器开始放电,回路中电流从0开始逐渐增到最大。两极板电荷量从最大减为0。
c.自感线圈给电容器反向充电结束,回路中电流从最大减为0,两极板电荷量从0变回最大。
e.自感线圈给电容器反向充电,于是整个电路回到最开始状态。
d.电容开始反向放电
3.电流、电量的变化图像
+
-
正向放电
正向充电
反向充电
反向充电
一个周期内两次充放电
在整个过程中,电路中的电流i、电荷量q、电场强度E、磁感应强度B,都在周期性地变化着。这种现象就是电磁振荡。
t
q
o
t
i
o
电磁振荡与机械振动虽然有着本质的不同,但它们还是具有一些共同的特点。在机械振动中,例如在单摆的振动中,位移x、速度v、加速度a 这几个物理量周期性地变化。在电磁振荡中,电荷量q、电流i、电场强度E、磁感应强度B这几个物理量也在周期性地变化。
在机械振动中,动能与势能周期性地相互转化。那么,在电磁振荡中,能量是如何转化的?
二、电磁震荡中的能量变化
电