高中物理-电磁振荡
1、电磁振荡的特点:
LC回路工作过程具有周期性,可归结为:
(1)两个物理过程:
放电过程: q↓ → i↑,电场能转化为磁场能 充电过程: q↑ → i↓,磁场能转化为电场能
(2)两个特殊状态:
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 为零。
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 为零。
3、各物理量在一个周期内不同时刻的状态
时间 t t = 0
t= T/4
t= T/2
最大
最大
电容(上器+、下-) 零 (上-、下+)
带电量
t= 3T/4
零
电场 强度
电
场能 零 电
最大 (逆时针)
零
最大 (顺时针)
路中
电
流
磁感应
t=T
最大 (上+、下-)
零
4、回路中的电流 i 和电荷 q 随时间做周期 性变化的情况(选取顺时针方向为正方向)
放电 充电 放电 充电
i
0
q
t
0
归纳:
在振荡电路产生振荡电流的过程中, 电容器极板上的电荷q,电路中的电流i, 电容器里电场的场强E,线圈磁场的磁感 应强度B,都发生周期性的变化,这种现 象叫做电磁振荡。
此外,在电磁振荡的过程中,电场能 和磁场能也在同时发生周期性的变化。
三、电磁振荡的变化规律:
电磁振荡
一、振荡电流与振荡电路:
G
C L
21
S
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
2、振荡电路:
能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路
+
A
B
-
3、理想的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, 而忽略能量的损耗
A
+
L
C
B
-
补充说明:
我们做实验能观察到电流表的指针左右摆动, 表明这个电路中振荡电流的频率是很低的。这种大 电感和大电容组成的LC回路仅供演示,不能实用。 在无线电技术中实际使用的振荡电流的频率是很高 的,要用示波器观察。通过示波器观察可以发现, LC回路里产生的振荡电流跟正弦交流电一样,也是 按正弦规律变化。
2、电磁振荡的变化规律: (1)总能量守恒:电场能+磁场能=恒量
(2)电场能与磁场能交替转化
电场能↓↑
磁场能↑↓
电场强度 E↓↑
磁感应强度 B↑↓
电容器带电量 q↓↑ 电路中电流 i↑↓
思考
LC回路的振荡电流是怎样产生的呢?
二
q = Qm i = 0
、
+ + ++
放电
q = 0 i = Im
+ + ++
振 荡
q -- - -
i
-- - -
电 流 的 产
q
充 电
i
周期 性 的
化变
反i
向 充
电q
生
过
-- --
放电
-- --
程
i + + + +
q
++++
q = 0 i = Im
q = Qm i = 0