2019版物理人教版选修3-4课件:第十四章 2. 电磁振荡 .pptx
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1、2.电磁振荡,1.知道什么是LC振荡电路和振荡电流。 2.知道LC电路中振荡电流的产生过程及相关物理量的变化情况。 3.知道产生电磁振荡过程中,LC振荡电路中的能量转换情况,知道振荡电路中能量损失的途径以及得到等幅振荡的方法。 4.知道什么是电磁振荡的周期和频率,了解LC电路的周期和频率公式。,1,2,1.电磁振荡的产生 (1)振荡电流:大小和方向都随时间做周期性迅速变化的电流,叫作振荡电流。 (2)振荡电路:能产生振荡电流的电路叫作振荡电路。由线圈L 和电容器C组成的电路是最简单的振荡电路,称为LC回路。 (3)振荡过程:如图所示,将开关S掷向1,先给电容器充电,再将开关掷向2,从此时起,电
2、容器要对线圈放电。,1,2,放电过程:由于线圈的自感作用,放电电流不能立刻达到最大值,由0逐渐增大,同时电容器极板上的电荷减少。放电完毕时,极板上的电荷为零,放电电流达到最大。该过程电容器储存的电场能转化为线圈的磁场能。 充电过程:电容器放电完毕,由于线圈的自感作用,电流并不会立刻消失,而要保持原来的方向继续流动,并逐渐减小,电容器开始反向充电,极板上的电荷逐渐增加,当电流减小到零时,充电结束,极板上的电荷量达到最大。该过程线圈中的磁场能又转化为电容器的电场能。此后电容器再放电、再充电,周而复始,于是电路中就有了周期性变化的振荡电流。,1,2,(4)电磁振荡的分类 无阻尼振荡:在电磁振荡中,如
3、果没有能量损失,振荡将永远持续下去,振荡电流的振幅永远保持不变。这种振荡叫作无阻尼振荡。 阻尼振荡:由于电路中有电阻,电路中的能量有一部分要转化成内能,还有一部分能量以电磁波的形式辐射到周围空间去了,这样,振荡电路中的能量逐渐损耗,振荡电流的振幅逐渐减小,直到停止振荡。这种振荡叫作阻尼振荡。,1,2,2.电磁振荡的周期和频率 (1)电磁振荡的周期:电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫作周期。 (2)电磁振荡的频率:单位时间内完成的周期性变化的次数叫作频率。 如果振荡电路没有能量损失,也不受外界影响,这时的周期和频率分别叫作固有周期和固有频率。,一,二,一、电磁振荡过程中各物理量的变化情况 给
4、LC电路提供能量后,利用电容器的充放电和线圈产生自感的作用,使LC电路中产生电流,同时电容器极板上电荷量q及与q相关联的电场(E,U,EE),通电线圈的电流i及与i相关联的磁场(B,EB)都发生周期性变化的现象,称电磁振荡。其中,产生的大小和方向都周期性变化的电流称振荡电流。产生振荡电流的电路称振荡电路。最简单的振荡电路是LC振荡电路。,一,二,1.各物理量变化情况一览表,一,二,一,二,2.振荡电流、极板带的电荷量随时间的变化图象,如图所示 特别警示电磁振荡过程中磁场能与电流i对应,电场能与所带电荷量q对应,在等幅振荡中,磁场能与电场能的总量保持不变。,一,二,二、LC电路中各量间的变化规律
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