《电磁振荡》PPT课件.ppt

3.1电磁振荡,高二备课组,第三章 电磁振荡 电磁波, , ,+ +,+ +,LC振荡电路,反向放电,反向充电,正向放电,正向充电,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.,2. LC振荡电路.,3. LC回路产生的振荡电流按正弦规律变化.,一、电磁振荡的产生,电磁振荡与机械振动类比：,振荡电路,单摆,电磁振荡与机械振动类比：,iv q(u) h E磁 Ek E电 Ep,振荡电路,单摆,(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,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.,LC回路工作过程具有对称性和周期性,可归结为,(2)、两个特殊状态：,4、电磁振荡的特点：,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.,两类量:,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.,5.电磁振荡:,1. 无阻尼振荡（理想）,2. 阻尼振荡（实际）,3. 等幅振荡（实际应用）,二、阻尼振荡和无阻尼振荡,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。,小结,D. 磁场能正在向电场能转化,1. 某时刻LC回路的状态如图所示, 则此时刻 ( ),A. 振荡电流i 正在减小,B. 振荡电流i 正在增大,C. 电场能正在向磁场能转化,由电流方向和电容器上电量可判断电路中正在充电.,AD,随堂练习,2. LC回路中电容器两端的电压随时间变化的关系如图所示, 则: ( ),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,BC,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，那么电磁振荡的周期或频率是由什么因素决定的呢？,公式,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,1周期和频率：,例： 对振荡电路，下列说法正确的是（ ）,B振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为,A振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的时间为,C振荡过程中，电容器极板间电场强度的变化周期为,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电场、磁场、电荷的变化周期跟电流的变化周期相同均为,所以，正确选项为CD,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,