第三節(jié)電磁振蕩振蕩電流

1、第三節(jié) 電磁振蕩振蕩電流*知識要點（一）振蕩電路電感線圈L和電容C組成的LC電路叫振蕩電路。（二）振蕩電流LC振蕩電路中產(chǎn)生的大小和方向都作周期性變化的電流叫振蕩電流。（三）電磁振蕩LC振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的過程中，電容器上的電荷、線圈中的電流、以及跟它們相 連系的電場和磁場都作周期性變化，這種現(xiàn)象叫電磁振蕩。（四）電磁振蕩的周期和頻率電磁振蕩完成一次周期性變化的時間叫周期，用T表示。一秒種內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫頻率，用f表示。周期和頻率的大小分別為11T = 2,： ,JLC , f T 2二,LC疑難分析.電磁振蕩過程中，電容器上電量、兩板間電場、線圈中電流及其產(chǎn)生的磁場都作周期 性變化

2、的規(guī)律怎樣？有什么相同處和不同處？在理想的電磁振蕩過程中，它們都按正弦或余弦規(guī)律變化，頻率，周期都一樣，這可以從圖11-25中所示Q-t、E-t、i-t、B-t圖像中看出。其中Q-t和E-t變化規(guī)律一樣，i-t B-t 變化規(guī)律一樣，兩者僅是達(dá)最大值和零值的時間不同。試分析其中的0- 丁時間內(nèi)的變化：4由圖像可知，這是電容器的放電過程，電荷（電量）減少，電場變?nèi)?，但電流增大，磁場增強。在這個過程中電場能向磁場能轉(zhuǎn)化，在 T時刻是放電結(jié)束的瞬時，也是反向沖電的開4始，電流瞬時最大，電場向磁場轉(zhuǎn)化結(jié)束，也是磁場向電場轉(zhuǎn)化的開始。理想的電磁振蕩過程和力學(xué)上的簡諧振動由此可見，理想的振蕩電流就是正弦交

3、流電, 相似，這是電磁運動和機械運動形式上的相似。.如何理解公式T = 2冗JLC ?LC振蕩電路的振蕩原理是基于電容器的充放電現(xiàn)象和電感線圈的自感現(xiàn)象，當(dāng)電容C越大時，容納的電荷量就越多，充放電需要的時間就越長，周期越長，同樣電感L越大，自感作用越強，阻礙電流變化作用越強，也使放電和充電時間增長，因此T是隨C和L的增大而增大的，精確的規(guī)律應(yīng)是T = 2二,記。.什么是自由振蕩、無阻尼振蕩和阻尼振蕩？對LC振蕩電路的電容充一次電，給于一個初始能量后不再提供能量，其后的振蕩過程就是自由振蕩。如果在自由振蕩過程中，電路理想，無能量損失， 電場能和磁場能在轉(zhuǎn)換過程中，總量不變，這種振蕩就是無阻尼振蕩

4、，電路中的振蕩電流振幅保持不變，如圖11-26(a)所示。事實上，任何電路都有電阻，在自由振蕩過程中，總有一部分能量轉(zhuǎn)變成熱能，還有 一部分能量要輻射出去， 使振蕩能量降低，最后為零，振蕩結(jié)束，這種自由振蕩為阻尼振蕩， 振蕩電流振幅不斷減小，如圖11-26(b)所示。圖 n -26例題解析1.一個LC振蕩電路振蕩電流隨時間變化的i-t圖像如圖11-27所示，在3T到T這段4時間內(nèi)，以下說法中正確的是(振蕩電流變小，電容上電荷增多 振蕩電流變大，電容上電荷增多 振蕩電流變小，電容上電荷減少 振蕩電流變大，電容上電荷減少圖】1 27,.3T .解，確定3T時刻，振蕩電流i反向最大，這必然是反向4放

5、電結(jié)束的瞬時，接下來應(yīng)是正向充電的過程，由于電感線圈的 作用，這個電流只能慢慢減小，而電容上電荷卻慢慢積聚，因此 正確答案應(yīng)選(A)2.LC振蕩電路在某一瞬間回路中電流不為零，方向如圖11-28所示，電容上帶電量也不為零，極性如圖示，則()網(wǎng)H窈(A)振蕩電源正在增大(C)電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化(B)振蕩電流正在減小(D)磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化解：由圖示分析，這必定是一個充電過程，否則若是放電，電流應(yīng)從正極流向負(fù)極。對于充電過程，必有電流逐漸減小，而電場能逐漸增大，因此應(yīng)選( 練習(xí)題選擇題1.在LC振蕩電路中，當(dāng)電容器上電量最大的瞬間，B), (D)。電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化電路上電流達(dá)最大磁場

6、能正在向電場能轉(zhuǎn)化磁場能剛好全部轉(zhuǎn)化為電場能*(S)2.如圖11-29(a)所示的電路中，通過 P點的電 流變化規(guī)律如(b)所示，且通過P點向右的電流規(guī)定為正方向，則()0.5-1s時間內(nèi)，C正在放電051s時間內(nèi)，磁場能在增大1-1.5S時間內(nèi)，Q點電勢比P點高1-1.5S時間內(nèi)，磁場能正在轉(zhuǎn)換成電場能3.如圖11-30所示電路中，當(dāng)電鍵 K由1轉(zhuǎn)向2,經(jīng)LC電路中電流第一次達(dá)到最大值 ()(A) jlJLC/2(B) 2n LCC(C) nVLC(D) 2而 E4.要使LC振蕩電路的周期增大一倍，可采用的辦法是()(A) L和C都增大一倍(B) T和C都減小一半(C) L增大一倍而 C減小一半(D) L減小一半而 C增大一倍*5.有一個LC振蕩電路，能產(chǎn)生一定波長的電磁波，若要發(fā))(B)在