电磁振荡 基础知识 基本技能 1．电磁振荡的过程 (1)振荡电流：大小和方向都做周期性变化的电流叫振荡电流，振荡电流的频率很高，是高频正弦交流。 (2)振荡电路：能够产生振荡电流的电路叫振荡电路，LC回路是一种简单的振荡电路。 (3)过程分析：从电容器放电瞬间开始，LC回路在振荡过程中，电容器的带电荷量和极板间场强、自感线圈中的电流和磁感应强度的变化规律： 工作过程 q E i B 放电瞬间 qm Em 0 0 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 析规律：解决电磁振荡问题的关键 分析清楚该过程为充电过程还是放电过程，一般依据电流由正极板流出为放电，向正极板流入为充电的方法来判断。然后再根据放电过程，电流逐渐增大，磁场逐渐增强，极板上的电荷量逐渐减少，电场逐渐减弱；而充电过程，电流逐渐减小，磁场逐渐减弱，极板上的电荷量逐渐增多，电场逐渐增强来判断各物理量的变化。同时还应注意自感电动势的作用是阻碍电流的增大还是阻碍电流的减小，可依据放电电流不断增大，充电电流不断减小来判断。 【例1】如图是电路某时刻的情况，以下说法正确的是( ) A．电容器正在充电 B．电感线圈中的磁场能正在增加 C．电感线圈中的电流正在增大 D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大 解析：由图中磁感应强度的方向和安培定则可知，此时电流向着电容器负电极板流动，也就是电容器处于放电过程中，这时两极板电荷量和电压、电场能处于减少过程，而电流和线圈中磁场能处于增加过程，由楞次定律可知，线圈中感应电动势阻碍电流的增加。 答案：BCD 2．电磁振荡的规律 振荡电路中的电荷、电流、电场和磁感应强度都发生周期性变化的现象叫电磁振荡，在电磁振荡过程中，电场能和磁场能同时发生周期性变化。 电磁振荡的规律：(1)充电完毕(放电开始)：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i＝0；(2)放电完毕(充电开始)：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大；(3)充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电荷量在增加，从能量看：磁场能在向电场能转化；(4)放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电荷量在减少，从能量看：电场能在向磁场能转化。 【例2】关于LC振荡电路中的振荡电流，下列说法正确的是( ) A．振荡电流最大时，电容器两极板间的场强最大 B．振荡电流为零时，线圈中自感电动势为零 C．振荡电流增大的过程中，线圈中的磁场能转化为电场能 D．振荡电流减小的过程中，线圈中的磁场能转化为电场能 解析： A × 振荡电流最大时为电容器放电结束瞬间，电场强度为零 B × 振荡电流为零时，LC回路振荡电流改变方向，这时的电流变化最快，电流变化率最大，线圈中自感电动势最大 C × 振荡电流增大时，线圈中电场能转化为磁场能 D √ 振荡电流减小时，线圈中磁场能转化为电场能 答案：D 3．电磁振荡的周期和频率 (1)电磁振荡的周期T：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间。 (2)电磁振荡的频率f：1 s内完成周期性变化的次数。 (3)LC电路的周期(频率)公式 周期、频率公式：T＝2π，f＝，其中：周期T、频率f、自感系数L、电容C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F)。 【例3】在LC振荡电路中，如已知电容C，并测得电路的固有振荡周期为T，即可求得电感L。为了提高测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值。现将测得的六组数据标示在以C为横坐标，以T2为纵坐标的坐标纸上，即图中用“×”表示的点，如图所示。 (1)T、L、C的关系为_____。 (2)根据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线。 解析：本题主要考查两点：一是考查考生能否根据正 ... ...
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