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课件网) 4.1电磁振荡 1 2 3 振荡中的能量变化 电磁振荡的产生 目录 CONTENTS 振荡的周期和频率 新课引入 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。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？ 电磁振荡的产生 01. 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。 E C S L 为什么会出现这样的变化波形图？ 电磁振荡的产生 01. 大小和方向都做周期性迅速变化的电流叫振荡电流。 产生振荡电流的电路叫振荡电路。 1.振荡电流: 2.振荡电路: （1）LC回路：由线圈L和电容器C组成的最简单振荡电路。 （2）理想的LC振荡电路:只考虑线圈、电容器的作用，而忽略能量损耗。 振荡电流实际上就是交变电流，习惯上指频率很高的交变电流。 LC振荡电路 电磁振荡的产生 01. － － － － L C ＋ ＋ ＋ ＋ i＝0 qm q＝0 im ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － i＝0 qm 放电 q↓ i↑ 放电 q↓ i↑ 反向 充电 q↑ i↓ 充 电 q↑ i↓ 周期性变化 的充放电过程 im q＝0 电磁振荡的产生 01. 电流i 0 t + - 电容器 电量q 0 t + - + - + - + - 正向放电 正向充电 反向放电 反向充电 电磁振荡的产生 01. q最大，u最大 i最小，B最小 q最小，u最小 i最大，B最大 q最大，u最大 i最小，B最小 q最小，u最小 i最大，B最大 q最大，u最大 i最小，B最小 周而复始 放电 反向充电 反向放电 充电 我们把电路中的电流、电容器极板上的电荷量、电容器的电场强度、线圈里的磁感应强度，都在做周期性变化的这种现象叫做电磁振荡。 振荡中的能量变化 02. 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 振荡中的能量变化 02. 电磁振荡的过程中，电场能和磁场能发生周期性的转化 0 t t 0 磁 场 能 电 场 能 电场能 磁场能 放电 q、B、i、E变化周期T 电场能、磁场能变化周期 振荡中的能量变化 02. 两个物理过程 ①放电过程:电场能转化为磁场能，q↓→ i↑ ②充电过程:磁场能转化为电场能，q↑ → i↓ ①充电完毕:磁场能向电场能转化完毕,电场能最大,磁场能最小. ②放电完毕:电场能向磁场能转化完毕,磁场能最大,电场能最小. LC回路工作过程具有对称性和周期性,可归结为: 两个特殊状态 振荡中的能量变化 02. 1.同步同变关系： 在LC回路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量：电量q、电场强度E、电场能EE是同步同向变化的，即：q↓—E↓—EE↓（或q↑—E↑—EE↑）。 振荡线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步同向变化的，即：i↑—B↑—EB↑（或i↓—B↓—EB↓）。 2.同步异变关系： 在LC回路产生电磁振荡的过程中，电容器上的三个物理量q、E、EE与线圈中的三个物理量i、B、EB是同步异向变化的，即q、E、EE↑→i、B、EB↓。 振荡中的能量变化 02. 若无能量损失，则有电场能与磁场能交替转化:总能量守恒＝电场能＋磁场能＝恒量。但实际的LC振荡回路都有能量一部分能量转化为内能或者以电磁波形式辐射出去，所以振荡电流的振幅就会逐渐减小，直到停止振荡。 在电磁振荡变化快慢与哪些因素有关？ 振荡的周期和频率 03. 1.周期：电磁振荡完成一 ... ...
