《电磁振荡》PPT课件
二、阻尼振荡和无阻尼振荡
1. 无阻尼振荡(理想) 2. 阻尼振荡(实际)
3. 等幅振荡(实际应用)
i o t i o t
小结
LC振荡电路产生振荡电流的物理原因是 电容器的充放电作用和线圈的自感作用; LC振荡电路产生振荡电流的物理实质是 电场能和磁场能的周期性转换。
随堂练习
1. 某时刻LC回路的状态如图所示,
t4
A. 在时刻t1, 电路中的电流最大 B. 在时刻t2, 电路中的磁场能最大 C. 在时刻t2至t3, 电路中电场能不断增大 D. 在时刻t3至t4, 电容的带电量不断增大
三、电磁振荡的周期和频率
电磁振荡与简谐运动有很多相似之处, 它们的运动都有周期性,我们知道自由振
动的周期只与振动系统本身的特性有关,
2 LC 2 LC
D.振荡过程中,线圈内磁感应强度的变化 周期为
解析:
在一个周期内,电容器充电、放电各两次,每次充 电或放电所用的时间为振荡周期的1/4.电场能与电场强 度的方向无关,磁场能与磁感应强度的方向无关,因此
在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值,即电场能
或磁场能的变化周期为
LC .电场、磁场、电荷的 变化周期跟电流的变化周期相同.均为 2 LC .
两类量:
第一类:电容器的电荷q、电压u、电场E、 电场能E电
第二类:线圈的电流i、磁场B、磁场能E磁 两类量的变化规律相反. 即第一类增大时
第二类减小; 第一类达最大时第二类为零.
5.电磁振荡: 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q、通过线
圈的电流i、以及跟电流和电荷相联
系的磁场B和电场E等都发生周期性 的变化, 这种现象叫做电磁振荡.
q(u) -h
E 磁 - Ek
E电- Ep
− +
放电 充电
+ −
4、电磁振荡的特点:
LC回路工作过程具有对称性和周期性,可归结为
(1)、两个物理过程:
放电过程:电场能转化为磁场能,q↓→ i↑ 充电过程:磁场能转化为电场能,q↑ → i↓
(2)、两个特殊状态:
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. 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.
那么电磁振荡的周期或频率是由什么因素
决定的呢?
1.周期和频率:
公式
T 2 LC f 1 2 LC
2.在一个周期内,振荡电流的方向改变两次; 电场能(或磁场能)完成两次周期性变化.
例: 对振荡电路,下列说法正确的是(
A.振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的 时间为 LC
)
B.振荡电路中,电场能与磁场能的转化周期为 2 LC C.振荡过程中,电容器极板间电场强度的变化 周期为
所以,正确选项为C.D.
小结:
LC振荡电路中电磁振荡的固有周期
回路的周期
固有频率
T 2 LC 1 f 2 LC
则此时刻 ( AD ) A. 振荡电流i 正在减小
L
C
B. 振荡电流i 正在增大
由电流方向 和电容器上 C. 电场能正在向磁场能转化 电量可判断 D. 磁场能正在向电场能转化 电路中正在 充电.
2. LC回路中电容
器两端的电压随时间
U
变化的关系如图所示,
则: ( BC )
O
t
t1 t2
t3
S 3. LC回路产生的振荡电流按正弦规律变化.
说明: 由LC回路产生的振荡电流也是一 种交变电流, 只是它的频率比照明用交变电流 的频率高得多.
电磁振荡与机械振动类比:
单 摆 振 荡 电 路 + −
放电 充电
− +
放电 充电
+ −
电磁振荡与机械振动类比:
i-v 单 摆 振 荡 电 路 + −
放电 充电
振荡》
高二备课组
LC振荡电路
+ + + + L
-- - -
C
E
S
+ −
正向 放电 正向 充电
− +
反向 放电 反向 充电
+ −
i
0
q o
t
t
一、电磁振荡的产生
1. 振荡电流: 这种电路产生的大小和方向做周 期性变化的电流, 叫振荡电流.
G L
C
2. LC振荡电路.