電磁振蕩和電磁波

1、電磁振蕩和電磁波電磁振蕩和電磁波 1865 1865年麥克斯韋（英）在法拉第的理年麥克斯韋（英）在法拉第的理論基礎(chǔ)上，建立了電磁場方程組，導(dǎo)出了論基礎(chǔ)上，建立了電磁場方程組，導(dǎo)出了變化的電場產(chǎn)生變化的磁場，從而預(yù)言了變化的電場產(chǎn)生變化的磁場，從而預(yù)言了電磁波的存在。電磁波的存在。 1888 1888年赫茲（德）通過實驗證明了電年赫茲（德）通過實驗證明了電磁波的存在，且算出電磁波速為光速。磁波的存在，且算出電磁波速為光速。 1895 1895年波波夫（俄）研制成世界上第年波波夫（俄）研制成世界上第一臺無線電接收機，第二年三月他又用這一臺無線電接收機，第二年三月他又用這個裝置傳送了世界上第一份無線

2、電報，電個裝置傳送了世界上第一份無線電報，電文是文是“亨利亨利赫茲赫茲”。 1899 1899年，馬可尼年，馬可尼（意）在英法兩國海（意）在英法兩國海岸之間相隔岸之間相隔4545公里通公里通訊。訊。1901 1901 年他發(fā)送了年他發(fā)送了 “S” ” 字母，距離是字母，距離是 3700 3700 公里，他對無線公里，他對無線電技術(shù)做出了杰出的電技術(shù)做出了杰出的貢獻，榮獲貢獻，榮獲19091909年度年度諾貝爾物理學(xué)獎。諾貝爾物理學(xué)獎。1. . LC電磁振蕩電路電磁振蕩電路CLK電磁振蕩：電磁振蕩：q、I、E E、B B 隨時間作周期變隨時間作周期變化的現(xiàn)象?；默F(xiàn)象。將將K扳向右端，扳向右端，

3、C 兩端電壓為兩端電壓為 ， K再再扳向左端。扳向左端。l電場能量轉(zhuǎn)變成磁場能量電場能量轉(zhuǎn)變成磁場能量meWWCLlC放電，由于放電，由于L產(chǎn)生自感電動勢，使產(chǎn)生自感電動勢，使I逐逐漸增大，當(dāng)電流最大時，漸增大，當(dāng)電流最大時，C上電荷為上電荷為0 。由于自感電流逐漸減弱，使由于自感電流逐漸減弱，使 C 反向充電，反向充電，直到電路中電流為直到電路中電流為 0 時，極板上電荷達到時，極板上電荷達到最大值。最大值。磁場能量轉(zhuǎn)變成電場能量磁場能量轉(zhuǎn)變成電場能量emWWCLlC反向放電，反向放電，meWWCLlemWWCLl電磁振蕩的一個周期，相當(dāng)于單擺的一個電磁振蕩的一個周期，相當(dāng)于單擺的一個振動周

4、期。振動周期。 同步同變關(guān)系同步同變關(guān)系 在在LC回路發(fā)生電磁振蕩的過程中，電容器上的物理量：電回路發(fā)生電磁振蕩的過程中，電容器上的物理量：電量量Q、電場強度、電場強度E、電場能、電場能E電電是同步變化的是同步變化的 ，即：，即：QEE電電（或（或QEE電電） 振蕩線圈上的物理量：振蕩電流振蕩線圈上的物理量：振蕩電流i、磁感應(yīng)強度、磁感應(yīng)強度B、磁場能、磁場能E磁磁也是同步變化的，即：也是同步變化的，即：iBE磁磁（或（或iBE磁磁） 圖像：圖像：it0t1t2t3t4Im-ImQct0t1t2t3t4QmQmCL任一時刻自感電動勢與任一時刻自感電動勢與 C C 的兩板間的兩板間電勢差相等。電

5、勢差相等。LCf21頻率頻率周期周期LCT2電流的相位比電量的相位超前電流的相位比電量的相位超前 / 2。qi,ot2232i0I0q2q)cos(0tqq)2cos(0tIiLC+-+- - 例例1、如圖所示、如圖所示LC回路，已知回路，已知L=10mH，C=400F，從電容，從電容器開始放電計時，求：器開始放電計時，求：(1)第一次放電結(jié)束所用的時間；第一次放電結(jié)束所用的時間；(2)經(jīng)多長時間后線圈中的電流第一次為零；經(jīng)多長時間后線圈中的電流第一次為零；(3)自感電動勢達最大值的所有時刻；自感電動勢達最大值的所有時刻；(4)試述增大該回路的固有頻率的可能方法。試述增大該回路的固有頻率的可能

6、方法。 例例2、如圖，根據(jù)此刻圖中的電流方向和電、如圖，根據(jù)此刻圖中的電流方向和電容器兩板的帶電情況，試描述：容器兩板的帶電情況，試描述：(1)此時電容器所處的狀態(tài)是充電還是放電？此時電容器所處的狀態(tài)是充電還是放電？(2)電流如何變化？電流如何變化？(3)能量如何轉(zhuǎn)化？能量如何轉(zhuǎn)化？LC+-+- -i例例3、如圖，請據(jù)此圖判斷從此時刻起、如圖，請據(jù)此圖判斷從此時刻起再經(jīng)過再經(jīng)過T/2時電路中的電流方向。時電路中的電流方向。例例4、如圖所示電路中，、如圖所示電路中，L為電阻不計的為電阻不計的線圈。若電鍵線圈。若電鍵S斷開時開始計時，設(shè)斷開時開始計時，設(shè)a板板帶正電時帶正電時q取正值，試描述出取正值，試描述出a板上的帶板上的帶電量電量q隨時間隨時間t變化的圖像變化的圖像q-t圖。圖。RCabLSCL求：求：1.振蕩的周期；振蕩的周期； 2.電路中的自感；電路中的自感； 3.電路中電流隨時間變化的規(guī)律。電路中電流隨時間變化的規(guī)律。 （不要求）（不要求）例例5、