物理选择性必修 第二册电磁振荡教学课件ppt

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1.电磁振荡的产生过程
2.电磁振荡的图象分析
四、电磁振荡的周期和频率
①式中各物理量T、L、C、f 的单位分别是 s、H、F、Hz。
L：线圈的大小、形状、匝数、铁芯。
理论分析表明，LC电路的周期T与电感L、电容C的关系是
如果没有能量损失，振荡可以永远持续下去，振荡电流的振幅保持不变。但是，任何电路都有电阻，电路中总会有一部分能量会转化为内能。另外，还会有一部分能量以电磁波的形式辐射出去。这样，振荡电路中的能量就会逐渐减少，振荡电流的振幅也就逐渐减小，直到最后停止振荡。如果能够适时地把能量补充到振荡电路中，以补偿能量损耗，就可以得到振幅不变的等幅振荡。
六、电磁振荡中的能量损耗
1．固有振荡：在电磁振荡中，如果没有能量损失，振荡电流的振幅保持不变，这种理想状态的振荡叫做振荡电路的固有振荡。 前述LC振荡电路的周期指的是其固有周期。
2．阻尼振荡：任何电磁振荡电路中，总存在能量损耗，使振荡电流的振幅逐渐减小，这种振荡叫做阻尼振荡，或叫做减幅振荡。 （1）振荡电路中的能量损耗有一部分转化为内能（产生焦耳热），还有一部向外辐射出去而损失． （2）如果用振荡器不断地将电源的能量补充到振荡电路中去，就可以保持等幅振荡。
3.受迫振荡：如果存在一种周期性振荡的电场/磁场，为LC振荡电路补充能量，则这种周期性振荡的电场/磁场成为振荡驱动场，LC振荡电路在振荡驱动场作用下的振荡称为受迫振荡。 （1）与机械振动中振子的受迫振动类似，LC振荡电路的受迫振荡达到稳定后，电路振荡频率等于驱动场的变化频率，与电路的固有频率无关。 （2）当驱动场的振荡频率等于LC振荡电路固有频率时，电路将和驱动场产生共振。
例题1.在LC振荡电路中，线圈L的自感系数为30μH，可调电容器C的可调范围为1.2~270pF。求振荡电路的频率范围。
例题2.一个 LC 电路产生电磁振荡。以横坐标轴表示时间，纵坐标轴既表示电流又表示电压，在同一坐标系内画出的该电路中电流和电容器两极板间电压随时间变化的 i−t 图像和 u−t 图像。在图像中的一周期内，哪段时间电场能在增大？电场能最大时电流和电压的大小有什么特点？哪段时间磁场能在增大，磁场能最大时电流和电压的大小有什么特点？
例题3.某收音机中的LC电路，由固定线圈和可调电容器组成，能够产生535kHz到1605 kHz的电磁振荡。可调电容器的最大电容和最小电容之比是多少？
例题4.为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。现知道平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，平行板电容器的电容与两极板间是否有电介质存在着确定的关系，当两极板间充入电介质时，电容增大。问：当储罐内的液面高度降低时，所测得的LC回路振荡电流的频率如何变化？
1.如图所示为理想LC振荡回路，某时刻电容器极板带电情况和线圈中的磁场方向如图，下列哪些说法是正确的（ 　）A.此时电容器正在充电B.此时线圈中的磁场能在减少C.若在线圈中插入铁芯，振荡电流的频率增大D.若增大电容器极板间距，振荡电流的频率增大