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电磁振荡
第四章　电磁振荡与电磁波
2
知道LC振荡电路中振荡电流的产生过程，知道电磁振荡过程中的能量转化情况。
1
知道什么是振荡电流和振荡电路。
3
知道LC电路的周期和频率公式，并会进行相关的计算。
重难点
今天，电磁波与人们的生活息息相关， 它的发现使人类的信息传递发生了巨大的变革，在科技、军事、生活、等各个领域都有广泛的应用
水波是由机械振动形成的。要形成持续的水波，需要不断地击打水面。
手机、电视、 广播接收的是电磁波，要产生持续的电磁波，需要持续变化的电流。怎样才能产生这样的电流呢？
要产生持续变化的电流，可以通过线圈和电容器组成的电路实现
电磁振荡的产生及能量变化
示波器：用来观察电路中电信号波形的仪器。
LC回路产生的振荡电流按正弦规律变化
1.振荡电流：大小和方向都做 迅速变化的电流。
2.振荡电路：产生 的电路。
3.LC振荡电路：由 和 组成的最简单的振荡电路。
4.电磁振荡：在LC振荡电路中，电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B，都在 地变化着。这种现象就是电磁振荡。
周期性
振荡电流
电感线圈L
电容C
周期性
如图所示，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关S掷向2。以逆时针方向为电流正方向，以S接通2接线柱这一刻为t＝0时刻。完成下列表格。
电路状态
?
?
?
?
?
时刻t
0
T
电荷量q
最多
___
_____
___
最多
电场能E电
最大
___
_____
___
最大
电流i
0
_________
___
_________
0
磁场能E磁
0
_____
___
_____
0
0
最多
0
0
最大
0
正向最大
0
反向最大
最大
0
最大
振荡规律
1.(多选)(2023·江苏南京市金陵中学期末)如图所示的LC振荡电路中，某时刻电容器上下极板带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时
A.线圈中的自感电动势在增大
B.电容器两端电压正在减小
C.磁场能正在转化为电场能
D.LC回路中的电流正在增大
√
√
1.在LC振荡电路发生电磁振荡的过程中，与电容器有关的物理量：电荷量q、电场强度E、电场能EE是同步变化的，即q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑)。
与线圈有关的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步变化的，即i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑)。
2.在LC振荡过程中，电容器上的三个物理量q、E、EE增大时，线圈
中的三个物理量i、B、EB减小，即q、E、EE↑ i、B、EB↓。
2.如图甲所示，在LC振荡电路中，其电流变化规律如图乙所示，规定顺时针方向为电流i的正方向，则
A.0至0.5 s时间内，电容器C在放电
B.0.5 s至1 s时间内，电场能正在减小
C.1 s至1.5 s时间内，磁场能正在减小
D.1.5 s至2 s时间内，P点的电势比Q点的电势低
√
3.在如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间变化的规律如图乙所示，规定电路中振荡电流沿逆时针方向为正方向，则电路中振荡电流随时间变化的图像是
√
LC振荡电路充、放电过程的判断方法：
(1)根据电流流向判断，当电流流向带正电的极板时，处于充电过程；反之，处于放电过程。
(2)根据物理量的变化趋势判断，当电容器的带电荷量q(U、E)增大时，处于充电过程；反之，处于放电过程。
(3)根据能量判断，电场能增加时，处于充电过程；磁场能增加时，处于放电过程。
电磁振荡的周期和频率
1.周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的 。
2.频率：电磁振荡完成周期性变化的 与所用时间之比，数值上等于 内完成的周期性变化的次数。
3.LC电路的周期和频率公式：T＝_______，f＝________。
时间
次数
单位时间
说明：(1)LC电路的周期、频率都由电路本身的特性(L和C的值)决定，与电容器极板上电荷量的多少、板间电压的高低、是否接入电路中等因素无关。
如图所示的电路，
自感电动势更大，“阻碍”作用更大，振荡周期变长。
(1)如果仅更换电感L更大的线圈，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关掷向2，电容器通过线圈放电，线圈因自感现象产生的自感电动势是否更大？“阻碍”作用是否也更大？由于延缓了振荡电流的变化，振荡周期T会怎样变化？
带电荷量增大，放电时间变长，振荡周期变长。
(2)如果仅更换电容C更大的电容器，将开关S掷向1，先给电容器充电，电容器的带电荷量是否增大？再将开关掷向2，电容器通过线圈放电，放电时间是否变长？振荡周期是否变长？
4.要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率，可采用的方法是
A.增大电容器两极板的间距
B.升高电容器的充电电压
C.增加线圈的匝数
D.在线圈中插入铁芯
√
5.某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关，如图所示为玩具内的LC振荡电路部分。已知线圈自感系数L＝2.5×10－3 H，电容器电容C＝4 μF，在电容器开始放电时(取t＝0)，上极板带正电，下极板带负电，则
A.LC振荡电路的周期T＝π×10－4 s
B.当t＝π×10－4 s时，电容器上极板带正电
√
6.(2023·江苏南通市高二期末)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S从a拨到b时，LC电路中产生振荡电流。则
A.当储罐中的液面上升时，电容器的电容减小
B.当储罐中的液面上升时，振荡电流的频率减小
C.当S从a拨到b的瞬间，线圈中的电流最大
D.当S从a拨到b的瞬间，电容器中的电场能最小
√
电路图
振荡周期 T＝2π????????
?
振荡规律
电磁
振荡

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