电磁振荡
研究与分析电磁振荡
研究与分析电磁振荡电磁振荡是电磁波传播的基础，对于理解电磁波及其应用具有重要意义。
本文将从电磁振荡的定义、性质、应用等方面进行研究与分析。
一、电磁振荡的定义电磁振荡指的是电磁场在空间中的周期性变化，其特点是能量的交换和传播。
电磁场以振荡的形式传播，包括电场和磁场的交替变化。
电磁振荡的基本单位是震荡周期（T）和频率（f）。
二、电磁振荡的性质1. 稳定性：电磁振荡是一个稳定的过程，其频率和振幅保持不变。
电磁振荡的稳定性决定了电磁波在传播过程中的可靠性。
2. 反射和折射：当电磁波遇到介质界面时，会发生反射和折射现象。
根据电磁波的传播方向以及介质的特性，电磁波的传播路径会发生改变。
3. 干涉和衍射：电磁波在传播过程中，会发生干涉和衍射现象。
干涉是指两个或多个波的叠加产生的强度变化，衍射是指电磁波通过障碍物或开口时的扩散现象。
三、电磁振荡的应用1. 通信技术：电磁振荡是无线通信的基础，包括无线电通信、微波通信等。
通过控制电磁振荡的频率和振幅，实现信号的传输和接收。
2. 成像技术：电磁振荡在成像技术中的应用十分广泛，包括激光雷达、医学成像等。
通过探测电磁波的反射和散射来获取目标物体的信息。
3. 物理实验：电磁振荡在物理实验中的应用非常重要，包括电磁振子、电磁波导等。
通过搭建电磁振荡系统，研究电磁场的特性和相互作用。
四、电磁振荡的研究现状目前，电磁振荡研究已经取得了许多重要的进展。
随着技术的不断进步，人们对电磁振荡的理解和应用也越来越深入。
1. 理论研究：通过理论模型和计算方法，对电磁振荡进行深入研究和分析。
这些研究可以揭示电磁振荡的机制和规律，为应用提供理论基础。
2. 实验验证：通过实验手段验证电磁振荡理论的正确性。
这些实验可以提供直接观测和测量电磁振荡现象的方法，为理论研究提供实验数据和支持。
3. 应用创新：通过电磁振荡的研究和分析，探索新的应用领域和方法。
这些创新可以改变现有技术和产业，推动科技进步和社会发展。
电磁振荡
2、电磁振荡的变化规律： 电磁振荡的变化规律：
(1)总能量守恒＝电场能＋磁场能＝ (1)总能量守恒＝电场能＋磁场能＝恒量 总能量守恒 (2)电场能与磁场能交替转化 (2)电场能与磁场能交替转化 放电 同 电场能 充电 步 电 变 电 化 电 电 电量 同 步 变 电 化
磁场能
(3)变化规律的图象描述： (3)变化规律的图象描述： 变化规律的图象描述
1、电磁振荡的特点： 电磁振荡的特点：
(1)、两个物理过程： (1)、两个物理过程：
放电过程: 电场能转化为磁场能，q↓→ i↑ 放电过程: 电场能转化为磁场能， 充电过程：磁场能转化为电场能， 充电过程：磁场能转化为电场能，q↑ → i↓ LC回路工作过程具有 可归结为： LC回路工作过程具有对称性和周期性，可归结为：
演示
二、电磁振荡的产生
1、与电场能和磁场能有关的因素：
(1)与电场能有关的因素： (1)与电场能有关的因素： 与电场能有关的因素 电容器带电量q 电容器带电量q 电容器极板间电压u 电容器极板间电压u L 电场强度E 电场强度E (电场线密度) 电场线密度) 电场能
++ ++
－ － －－
C
E
S
(2)与磁场能有关的因素： (2)与磁场能有关的因素： 与磁场能有关的因素
L
答案： 答案：A
课堂练习： 课堂练习： LC振荡电路中某时的状态如 1、LC振荡电路中某时的状态如
图线。 图，试作出 q—t 和i—t 图线。 q t i t i q t
+++ -- --
作q－t图时要 弄清是画哪个极 板；作 i－ t图时 要先规定电流的 正方向。 t 正方向。
电磁振荡PPT
充电电荷量，不会改变电容的大小；
减少自感线圈的匝数，会减小自感系数；
抽出线圈中的铁芯，会减小自感系数，故选A、C、D.
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振荡电路部分电路图.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×104 s B.当t＝π×10－4 s时，电容器上极板带正电
√C.当 t＝π3×10－4 s 时，电路中电流方向为顺时针
D.当 t＝23π×10－4 s 时，电场能正转化为磁场能
由 公 式 T ＝2π LC 得 L C 振 荡 电 路 的 周 期 为 ： T ＝ 2π 2.5×10－3×4×10－6 s＝2π×10－4 s；t＝π×10－4 s 时，电容器反向充满电，所以上极板带负电； t＝π3×10－4 s 在 0～T4之间，电容器正在放电，放电电流是由正极板流向 负极板，为顺时针； t＝23π×10－4 s 介于T4～T2之间，电容器正在充电，磁场能正转化为电场 能，故选 C.
√B.电感线圈中的磁场能正在增加 √C.电感线圈中的电流正在增大 √D.此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
图示时刻，电容器上极板带正电；通过图示电流方向，知电容器正在放 电，电流在增大，电容器极板上的电荷量减小，电场能转化为磁场能， 线圈中的自感电动势阻碍电流的增大，故选B、C、D.
2.(2022·龙泉驿区期中)如图甲所示的LC振荡电路中，电容器上的电荷量 随时间的变化规律如图乙所示，t＝0.3 s时的电流方向如图甲所示，则
q qm→0 0→qm qm→0 0→qm
E Em→0 0→Em Em→0 0→Em
电磁振荡知识点归纳总结
电磁振荡知识点归纳总结电磁振荡是电磁学中极为重要的概念，在电路、无线通信等领域有着广泛的应用。
本文将对电磁振荡的基本概念、特性以及相关知识点进行归纳总结。
一、电磁振荡的基本概念电磁振荡是指电荷和电磁场相互作用产生的周期性变化。
它是由电荷不断地在电磁场中来回运动而产生的，并且具有一定的频率和幅度。
电磁振荡可以通过建立起电容和电感的电路来实现，其中电容负责储存电荷，电感则负责储存磁场能量。
二、电磁振荡的特性1. 频率：电磁振荡的频率由振荡电路中的电感和电容决定。
频率的大小直接影响到振荡的周期和振幅，不同频率的电磁振荡在现实应用中有着不同的需求，例如无线通信中的频率选择。
2. 振幅：振荡电压或电流的峰值大小即为振幅，它决定了电磁振荡能量的大小。
振幅越大，表示振荡能量越强，对外界的影响也越明显。
3. 衰减：电磁振荡在振荡过程中会逐渐失去能量，这种现象称为衰减。
衰减程度取决于振荡电路中的电阻，电阻越大，衰减越明显。
4. 相位：电磁振荡中电压和电流的相对关系称为相位。
相位决定了电磁振荡的性质，例如同相位的电流和电压会增强振荡；反相位的电流和电压会减弱振荡。
三、电磁振荡的应用电磁振荡广泛应用于各个领域，包括电路、通信、雷达、电视、射频技术等。
1. 振荡器：电磁振荡在振荡器中得到应用，产生高频的电磁信号。
2. 收发器：无线通信中的收发器需要利用电磁振荡产生特定频率的信号，在发送和接收之间进行信号的变换和解调。
3. 激光器：激光器中的电磁振荡产生了一种相干光，从而形成了高强度、高单色性的激光光束。
4. 天线：天线是电磁场与自由空间之间的转换装置，它能够将电磁振荡转化为电磁波辐射出去，实现信号的传输和接收。
四、电磁振荡的关键实验1. RC振荡电路实验：通过连接一个电容和一个电阻组成的RC电路，可以观察到电容电压随时间的变化形成的振荡。
2. LC振荡电路实验：连接一个电感和一个电容组成的LC电路，可以观察到电流和电压之间形成振荡。
电磁振荡ppt课件完整版
探究
随堂检测
探究
2.相关量与电路状态的对应情况
随堂检测
探究
3.几个关系(1)同步同变关系在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中,电容器上的物理量:电荷量q、 电场强度E、电场能EE是同步变化的,即q↓→E ↓→EE ↓(或 qt→Et→EEt)。振荡线圈上的物理量: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it→Bt→EB t)。(2)同步异变关系在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,且它们的变化是同步的,也即q、E、
随堂检测
探究
规律方法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。
自我检测
必备知识
能
3.用可调电容器或可调电感的线圈组成电路,改变电容器的电容或
,振荡电路的周期和频率就会随着改变。
三、电磁振荡的周期和频率
线圈的电感
自我检测
必备知识
1.正误判断。(1)只有均匀变化的电场(磁场)才能产生均匀变化的磁场(电场)。( )解析:均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场)。周期性变化 的电场(磁场)产生同频率周期性变化的磁场(电场)。答案: × (2)在LC振荡电路中,电流增大的过程中电容器放电,磁场能和电场 能都减小。 ( )解析:电流增大, 电容器放电,磁场能增大, 电场能减小。 答案: ×
自我检测
电磁振荡
物理现象
01 简介
03 类别
Байду номын сангаас目录
02 周期频率 04 特性
05 多谐振
07 LC电路
目录
06 的产生 08 术语
基本信息
电磁振荡是指在电路中，电荷和电流以及与之相的电场和磁场周期性地变化，同时相应的电场能和磁场能在 储能元件中不断转换的现象。
简介
1
举例
2
公式
3
原理
4
过程
5
电谐振
举例
例如，在由纯电容和纯电感组成的电路中，电流的大小和方向周期性地变化，电容器极板上的电荷也周期性 地变化，相应的电容内储存的电场能和电感内储存的磁场能不断相互转换。由于开始时储存的电场能或磁场能既 无损耗又无电源补充能量，电流和电荷的振幅都不会衰减。这种往复的电磁振荡称为自由振荡，相应的振荡频率 称为电磁振荡的固有频率，相应的周期称为电磁振荡的固有周期。
过程
电容器通过自感线圈放电，由于自感作用总是阻碍电流的变化，所以电路里的电流不能立刻达到最大值，而 是由零逐渐增大．这时，线圈周围的磁场逐渐增强，电容器里的电场因极板上电荷逐渐减少而逐渐减弱。这样， 电路里的电场能逐渐转化为磁场能．当电容器放电完毕，Q=0时，电路中的电流达到最大值，电场能全部转化为 磁场能．
术语
术语
在LC电路中，L代表电感，单位：亨利（H），C代表电容，单位：法拉（F）。 电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期，一秒内完成的周期性变化的次数叫做频率。 振荡电路中发生电磁振荡时，如果没有能量损失，也不受其他外界的影响，这是电磁振荡的周期和频率，叫 做振荡电路的固有频率和固有周期。固有周期可以用下式求得 其时间常数为L/R.
电磁振荡的理论原理及应用
电磁振荡的理论原理及应用1. 什么是电磁振荡电磁振荡是指电磁场在空间中的周期性变化，其中电场和磁场相互转换的过程。
在电磁振荡中，电场和磁场的能量不断地在两者之间转换，并以波动形式传播。
2. 电磁振荡的基本原理电磁场的振荡可以通过振荡电路来实现。
振荡电路是由电感、电容和电阻等元件组成的电路。
这些元件分别负责储存能量、提供耗散以及反馈等功能。
当电荷在电容器中积累能量，到达一定电压时，会导致电磁振荡的发生。
电磁振荡的基本原理可以通过以下步骤进行说明：•步骤1：电流通过电容器，使电容器充电。
•步骤2：当电容器充电到一定电压时，电流停止流动。
•步骤3：电容器开始放电，将电荷传递给电感器。
•步骤4：电感器储存电荷，并向电容器反馈电荷。
•步骤5：由于电容器和电感器之间的能量的交换，电磁场在空间中振荡。
3. 电磁振荡的应用电磁振荡在许多领域中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用：3.1 通信技术领域•电磁振荡在无线通信中起着关键作用。
无线电波是一种电磁波，通过电磁振荡来传输信息。
•电磁振荡也应用于手机、电视、无线局域网、卫星通信等领域。
这些设备使用电磁振荡来传输和接收信息。
3.2 医学领域•医学图像设备如MRI（磁共振成像）利用电磁振荡来生成人体内部的高分辨率图像。
•电磁振荡还被用于心脏起搏器、血压测量设备等医疗器械中。
3.3 无损检测领域•电磁振荡可以通过感应产生非破坏性的电磁信号，用于检测管道、金属结构、材料缺陷等。
•无损检测仪器如金属探测器、X射线检测器等都使用了电磁振荡的原理。
3.4 光学领域•光纤通信是基于电磁振荡的原理。
光信号通过光纤传输，把电磁波转换成光波。
•另外，激光器、光学传感器等设备也利用了电磁振荡的原理。
4. 总结电磁振荡作为电磁学的重要分支，具有广泛的应用。
理解电磁振荡的基本原理对于学习和应用电磁学的原理和技术至关重要。
以上介绍了电磁振荡的基本原理及其在通信技术、医学、无损检测和光学领域的应用。
高中物理《电磁振荡》
电磁振荡的特点：回路工作过程具有对称性和周期性。
划
重
点
一个周期内振荡电流方向改变两次。
两个物理过程：放电过程:电场能转化为磁场能，q↓→ i↑
充电过程:磁场能转化为电场能，q↑ → i↓
振荡电路变化关系：
电容器上的物理量：电量q、板间电压U、电场强度E、
电场能EE是同步同向变化的，即：
q↓→U↓→E↓→EE↓(或q↑→U↑→E↑→EE↑)。
2π
振荡电路产生振荡电流的原因是电容器的充放电作用和线
圈的自感作用。
振荡电路产生振荡电流的实质是电场能和磁场能的周期性
转换。
振荡电路的分析方法：
明确LC振荡电路的周期大小，将周期进行分解；把整个
振荡周期分成四个阶段，分别研究每一个阶段内各物量的变
化情况。
电磁振荡的特点：回路工作过程具有对称性和周期性。
划
重
点
一个周期内振荡电流方向改变两次。
两个物理过程：放电过程:电场能转化为磁场能，q↓→ i↑
充电过程:磁场能转化为电场能，q↑ → i↓
振荡电路变化关系：
电容器上的物理量：电量q、板间电压U、电场强度E、
电场能EE是同步同向变化的，即：
q↓→U↓→E↓→EE↓(或q↑→U↑→E↑→EE↑)。
LC振荡电路
电
容
自
感
线
圈
LC振荡电路
电
容
自
感
线
圈
LC振荡电路
电
容
自
感
线
圈
t
t
t
t
t
t
t
tHale Waihona Puke 电场能磁场能电场能
物理高三电磁振荡知识点
物理高三电磁振荡知识点电磁振荡是物理高考中重要的知识点之一，它是指由于外界激励或系统固有特性而产生的周期性电磁现象。
了解电磁振荡的概念、特点以及相关公式是理解和掌握这一知识点的关键。
本文将对电磁振荡的相关知识进行详细介绍。
一、电磁振荡的概念电磁振荡是指电磁系统中电场和磁场的周期性变化现象。
当电磁系统受到外界的激励时，电场和磁场会发生周期性的相互转化。
在振荡过程中，电场和磁场的能量不断在空间中传递。
二、电磁振荡的特点1. 周期性：电磁振荡是由于外界激励或系统固有特性而引起的周期性变化。
2. 能量守恒：在电磁振荡过程中，电场和磁场的能量不断在空间中转化，并且总能量保持不变。
3. 振幅：电磁振荡的振幅表示电场或磁场的最大值，其大小与激励源或系统的特性有关。
4. 频率：电磁振荡的频率表示单位时间内振荡周期的次数，单位为赫兹（Hz）。
5. 相位差：电磁振荡的相位差表示两个振动体的相位之间的差异，用来描述振动体之间的关系。
三、电磁振荡的公式1. 简谐振动的周期公式：T = 2π/ω其中，T表示周期，ω表示角频率。
2. 简谐振动的频率公式：f = 1/T = ω/2π其中，f表示频率。
3. 电磁波的速度公式：v = fλ其中，v表示电磁波的速度，f表示频率，λ表示波长。
4. 电磁波的能量公式：E = h f其中，E表示电磁波的能量，h为普朗克常数，f表示频率。
四、电磁振荡的应用1. 通信：电磁振荡是无线通信传输的基础，如无线电、电视、手机信号等。
2. 医学：电磁振荡在医学影像技术中的应用，如核磁共振成像（MRI）等。
3. 光学：电磁振荡是光的传播方式，光的干涉、衍射等现象都与电磁振荡密切相关。
4. 物理实验：电磁振荡是许多物理实验的基础，如电磁感应实验、电磁波实验等。
五、总结电磁振荡是物理高考中的重要知识点，了解其概念、特点以及相关公式对于理解和掌握电磁振荡非常重要。
通过学习电磁振荡的应用，我们可以更好地理解其在现实生活和科学研究中的作用。
电磁振荡知识点归纳总结
电磁振荡知识点归纳总结电磁振荡的基本概念1. 电磁场的基本特征电磁场是由电场和磁场组成的物理场，它具有电荷和电流的作用和响应能力。
电场和磁场可以相互转化，是相互联系的。
2. 电磁振荡的定义电磁振荡是指在电磁场中，电荷或电流受到外界激励后，产生的周期性运动现象。
这种周期性运动会产生频率一致的电磁波，是无线通信和雷达等技术的基础。
3. 电磁振荡的基本原理电磁振荡的基本原理是在电容器和电感器之间来回转移电荷，并在此过程中产生电场和磁场的震荡。
这种电场和磁场的震荡便是电磁波。
频率与振幅决定了电磁波的特性。
电磁振荡的数学描述1. 电磁场的数学描述电磁场可以用麦克斯韦方程组来描述，其中包括电场和磁场的变化规律。
麦克斯韦方程组包括电场和磁场的高斯定理、法拉第电磁感应定律、安培环路定理和法拉第定律。
2. 电磁振荡的数学描述电磁振荡的数学描述可以用振荡电路的微分方程来表达。
在振荡电路中，电容器和电感器储存了能量，并在这两者之间来回流动，产生了振荡电流和振荡电压。
电磁振荡的特性1. 频率特性电磁振荡的频率与电容器和电感器的参数相关，可以根据电容器和电感器的数学关系来计算振荡频率。
2. 衰减特性在振荡电路中，能量会由于电阻损耗而衰减，导致振荡波的幅度逐渐减小。
这种衰减特性可以用指数函数来描述。
3. 相位特性电磁振荡的相位特性描述了振荡电压和振荡电流之间的相位差，在谐振的情况下相位差为零，在非谐振的情况下相位差会产生偏差。
电磁振荡的应用1. 通信领域电磁振荡是无线通信和雷达等技术的基础，通过调制振荡频率和幅度，可以实现信息的传输和接收。
2. 电子器件电磁振荡在电子器件中应用广泛，例如用于振荡器、谐振器、滤波器等电路中。
3. 科学研究电磁振荡也在科学研究中有着重要的应用，例如在太阳活动、地球磁场等方面的研究中。
总结电磁振荡是电磁场中电荷和电流产生的周期性振动现象，其基本原理是在电容器和电感器之间来回转移电荷，并在此过程中产生电场和磁场的震荡。
电磁振荡与电磁辐射
电磁振荡产生电磁辐射的机制
电磁振荡产生电磁辐射
电磁振荡过程中，电荷或电流的周期性变化会产生交变的电磁场，这些交变的电磁场以波的形式向外传播，形成 电磁辐射。
不同频率的电磁振荡产生不同频段的电磁辐射
根据电磁波理论，不同频率的电磁振荡会产生不同频段的电磁辐射，如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外 线和X射线等。
详细描述
电磁辐射的安全与防护技术涉及多个领域，包括电磁屏蔽、电磁吸收、电磁防护服等。 近年来，随着新材料、新技术的不断涌现，电磁辐射的安全与防护技术取得了重要进展。 这些技术的不断发展和完善，有助于保障人们的健康和安全，同时也有助于推动相关领
域的技术进步和应用拓展。
THANKS FOR WATCHING
雷达
雷达系统利用电磁辐射探测目标 ，精确测量距离、速度和角度等 参数，广泛应用于导航、气象观 测和军事侦察等领域。
医学成像中的电磁辐射
X射线成像
X射线利用电磁辐射穿透人体组织， 形成影像，用于诊断骨折、肺炎和肿 瘤等疾病。
MRI
磁共振成像利用强磁场和射频电磁辐 射产生人体内部结构的详细图像，有 助于诊断脑部疾病、心脏病和癌症等 。
详细描述
新型电磁材料如超导材料、磁性材料和介电材料等，具有优异性能和广阔的应用前景。这些材料在电 磁振荡和电磁辐射的产生、控制和利用方面具有重要作用，有助于推动相关领域的技术进步和创新。
高效电磁辐射源的探索与开发
总结词
高效电磁辐射源的探索与开发是电磁振 荡与电磁辐射领域的重要研究内容，对 于推动相关技术和应用的发展具有重要 意义。
03
电磁振荡的特点
电磁振荡可以用电场强度、磁场 强度、频率、波长等物理量进行 描述。
电磁振荡具有周期性、传播性和 复数性等特点，其产生和传播遵 循麦克斯韦方程组。
一、电磁振荡
随堂练习：
1. 某时刻LC回路的状态如图所示，则此时刻 A. 振荡电流 i 正在减小 B. 振荡电流 i 正在增大 C. 电场能正在向磁场能转化 D. 磁场能正在向电场能转化 由电流方向和电容 器上电量可判断电 路中正在充电。 （A D）
L
C++ −−
2. LC回路中电容两端的电压随时间变化的 关系如图所示，则 (B C ) A. 在时刻t1，电路中的电流最大 B. 在时刻t2 ，电路中的磁场能最大 C. 在时刻t2至t3，电路中电场能不断增大 D. 在时刻t3至t4，电容的带电量不断增大
一、电磁振荡的产生
L
G C
S
1.振荡电流：这种电路产生 的大小和方向做周期性变化 的电流，叫振荡电流。 2.能够产生振荡电流的电路 叫振荡电路。如图所示是一 种简单的振荡电路，称为LC 振荡电路。 3.LC回路产生的振荡电流按 正弦规律变化。
二. LC回路振荡过程分析
分析要点:
1. 电场具有电场能（与电容器带电量的多少有关）
零
最 大 负方向
t=T
最 大 上 + 下−
零 最大 零
零 最大 零
零 最大 零
零
最大
书本P239）
单 摆
振 荡 电 路
+ −
−
+ −
+
放电
充电
放电
充电
机械波由机械振动产生，电磁波由电磁振荡产生
三、阻尼振荡和无阻尼振荡
1. 无阻尼振荡-------没有能量损失，振荡电流的振幅保持不变。（理想） 2. 阻尼振荡-------有能量损失，振荡电流的振幅逐渐减小。（实际） 3. 等幅振荡-------适时把能量补充到振荡电路中，用来补偿电路中能量 的损失，可以得到振幅不变的等幅振荡。
电磁振荡
－ － － －－－
增 大
增 强
充电完毕,又回到初始状态
磁场 消失 电流 为零
电 荷
自 感 电 动 势
+ + + + + + +
最 多
电 场
最 大
－ － －－ － －－
最 强
重播
总结:
由上述分析可知,电容器将不断 地充电和放电,电路中就出现了振 荡电流。
在这个过程中，电容器极板上 的电荷q，电路中的电流i，电容器 里的电场E，线圈里的感应磁场B， 都发生周期性的变化，这种现象叫 做电磁振荡。
主菜单
（一）演示实验
主菜单
情境说明
实验电路图：
Ｇ
Ｌ
Ｓ
Ｃ
Ｅ
请同学们仔细观察实验思考下面问题： 1. 电流表指针为什么摆动？ 2. 往复摆动说明通过G的电流有什么特点？ 主菜单
总结：
象这样产生的大小和方向都做周期性变化的电流叫 振荡电流 振荡电流。 能产生振荡电流的电路叫振荡电路。 振荡电路 由自感线圈和电容器 组成的电路，就是一 种简单的振荡电路， 简称 LC 回路。 回路
（四）阻尼振荡和无阻尼振荡
主菜单
在电磁振荡中，如果没 有能量损失，振荡应该永远 持续下去，振荡电流的振幅 应该永远保持不变，这种振 荡叫做无阻尼振荡。
i
0
无阻尼振荡图象
t
但是，任何电路都有电 阻，电路中的能量有一部分 i 要转化为内能，还有一部分 能量要辐射到周围空间中去。 这样，振荡电路中的能量要 0 逐渐损耗，振荡电流的振幅 要逐渐减小，直到最后停止 振荡，这种振荡叫阻尼振荡。 主菜单
磁场正在 增强
电流正在 增大
课件4：14.2 电磁振荡
2 电磁振荡
实验
实验：先把开关拨到电池组一边，给电容器充 电。稍后再把开关拨到线圈一边，让电容器通 过线圈放电，观察电流表指针变化情况。
G
L
C
S
传感器中I-t图像显示
大小和方向随时间做周期性变化的电流，叫做振荡电流。 能够产生振荡电流的电路叫振荡电路。LC振荡电路是最简单 的振荡电路。
现象分析：振幅越来越小，最后停止。
⑴电阻热效应，部分能量转化为内能。 ⑵电磁辐射，部分能量以电磁波的形式辐射。
阻尼振荡（减幅振荡）
如果没有能量损耗，将会如何？
振幅不变，且一直振荡下去。
无阻尼振荡（等幅振荡）
(1)回路电阻可忽略 (2)电磁辐射可不计
I-t图像分析
若理想LC回路,则产生的振荡电流按正弦规律周期性变化。 （实际应用中LC回路产生的振荡电流频率很高）
电磁振荡的变化规律本质： 总能量守恒＝电场能＋磁场能＝恒量
电场能与磁场能交替转化
放电
E电场能 同
充电
E磁场能 同
步 变
带电量ｑ
回路电流ｉ 步
变
化 板间场强E/U
磁感强度B/Φ 化
变化相反
一个+周期内振荡电流的方向−变化两次，电场能（磁+场 能）−完成两次周期性变化（+充放电各2次）。 −
t=0
t=T/4
思考
思考：LC回路中产生的振荡过程是怎样的？ 振荡电流又是如何形成的呢？
储存、释放电能
线圈具有
G
自感作用
L
+++
C
－－－
储存、释放磁能
S
电容器可以 充放电
L I
电磁振荡和电磁波
电磁振荡和电磁波
电磁振荡是指电磁场由于外界作用而发生的周期性变化。
在自由空
间或导体中，当带电粒子受到外力作用而振动时，就会产生电磁振荡。
电磁振荡的基本特征是频率和波长，它们分别决定了电磁振荡的性质
和传播方式。
而电磁波则是电场和磁场相互作用的结果，沿着空间传
播的波动形式。
电磁波包含了电场和磁场的振荡，是一种横波，其传
播速度等于光速。
电磁振荡和电磁波有着密切的联系，电磁振荡是电磁波产生的根源。
当电荷在电场中受到作用力时，会发生振荡，导致电磁场的变化，进
而产生电磁波。
电磁波的传播过程中，电场和磁场相互耦合，通过振
荡的方式传输能量和信息，是一种无线传输的重要方式。
电磁振荡和电磁波在现代通信、雷达、卫星导航等领域有着广泛的
应用。
通过调控电磁振荡的频率和振幅，可以实现信号的调制和解调，进而实现信息的传输。
而利用电磁波的传播特性，可以实现远距离的
通信和探测，为人类社会的发展提供了强大的支持。
总的来说，电磁振荡和电磁波是电磁学中的重要概念，对于我们理
解电磁现象和应用电磁技术具有重要意义。
通过深入研究电磁振荡和
电磁波的原理和特性，可以更好地应用于实际工程中，推动科技的进
步和社会的发展。
希望本文的介绍对您有所帮助，谢谢阅读！。
13-3电磁振荡
四 电磁波的能量
辐射能 ： 以电磁波的形式传播出去的能量。
1 电磁场能量密度
wwewm1 2(εE 2μH 2)
2电磁波的能流密度
Swuu(εE2 μH2) 2
u1
H E
1 (E2 H2) 1 EH 1 EH
2
2
2
1 εE2 1 μH2 2μ 2ε
15 – 8 多普勒效应
第十五章 机械波
§ 13 -3 磁场振荡
电磁振荡：电容器上的电荷和电路中的电流随 时间作周期性变化。 电磁振荡性质完全由本身决定。通过改变L、C 得到所需的频率或周期。
1
一 振荡电路
无阻尼自由电磁振荡
A
L
C
E
B
K
LC 电磁振荡电路
L
C + Q 0 E
L
C Q 0 E
Q0
21
作业: 练习十一
22
附、真空中电磁波的波动方程
真空中麦克斯韦方程组
E0
（1）
E
B t
B0
（2） （3）
B
00
E t
（4）
对方程2两边取旋度，并应用方程1、4，有
( E ) ( E ) 2 E 2 E
t
+Q 0
+
+
L
C
Q0
-
-
振荡电偶极子
8
15 – 8 多普勒效应
第十五章 机械波
1 1
p4
T 2 LC
p,,L,C
C S ,C
S
d
电磁振荡和电磁波
电磁振荡和电磁波电磁振荡和电磁波是电磁学中重要的概念和理论。
本文将介绍电磁振荡和电磁波的基本原理、性质和应用。
一、电磁振荡的原理和性质电磁振荡是指电磁场中电磁波的产生过程。
电磁振荡的起源可以追溯到19世纪中期，当时科学家发现，当电流通过导线时，会在周围产生一个电磁场。
进一步研究表明，这个电磁场会引起导线中的电荷或自由电子发生周期性的振动，形成电磁振荡。
电磁振荡的性质主要包括频率、周期、振幅和波长。
频率指的是单位时间内振荡的次数，用赫兹（Hz）表示；周期是振荡完成一个完整周期所需的时间；振幅表示振荡的最大偏移量；波长是波的长度，指的是相邻两个峰值之间的距离。
二、电磁波的产生和传播在电磁振荡的基础上，电磁波的产生即是电磁场的传播过程。
电磁波在空间中以波的形式传播，包括电场和磁场的振荡。
电磁波的传播速度是一个重要的物理常数，通常以光速表示，即每秒299,792,458米。
电磁波的速度与介质无关，只与真空中的性质有关。
根据电磁波的频率和波长，可以将电磁波分为不同的区域，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
不同区域的电磁波在应用和研究中具有不同的特性和用途。
三、电磁波的应用电磁波在现代科技和生活中有着广泛的应用。
下面将介绍几个常见领域的应用：1. 通信领域：无线电波、微波和可见光波等电磁波在通信领域中得到广泛应用。
无线电波被用于广播、电视和手机通信；微波被用于卫星通信和雷达系统；可见光波则是光纤通信的基础。
2. 医学领域：X射线、γ射线和红外线等电磁波在医学诊断和治疗中发挥着重要作用。
X射线用于骨骼和器官的成像；γ射线可用于放射治疗和癌症治疗；红外线在体温检测和眼科成像中有广泛应用。
3. 科学研究：电磁波在科学研究中也发挥着重要作用。
天文学家使用射电望远镜接收宇宙中的无线电波；地球物理学家使用地震波探测地下结构；化学家使用红外光谱技术研究分子结构等。
4. 能源和环境：太阳能是一种利用可见光波产生电能的环保能源；微波炉则是利用微波加热食物的实用家电。
电磁振荡和交流电
电磁振荡和交流电电磁振荡是电学中一项重要的概念，它描述了电磁场在一定频率下的周期性变化。
交流电则是电能传输中常见的形式，涉及到电流和电压的周期性变化。
一、电磁振荡电磁振荡是指电磁场的强度和方向在一定频率下周期性变化的现象。
在电路中，当电流通过带有电感和电容的元件时，电场和磁场的能量会反复转化，形成振荡。
1. RLC电路RLC电路是一种常见的振荡电路，由电阻（R）、电感（L）和电容（C）组成。
在一个理想的RLC电路中，没有能量的损耗，使得电流可以在电感和电容之间无限振荡。
2. 振荡频率振荡频率是指电磁场振荡中的每个周期所需的时间，单位为赫兹（Hz）。
在RLC电路中，振荡频率可以通过电感和电容的值来调节。
3. 应用领域电磁振荡在众多领域有重要应用。
例如，在无线电通信中，调幅和调频信号就是通过改变电磁振荡频率来传递信息的；在粒子加速器中，电磁振荡被用于加速和操控粒子束。
二、交流电交流电是指电流和电压方向以及大小都按照一定频率变化的电力形式。
与直流电不同，交流电在供电系统中起到了重要的作用。
1. 正弦波交流电可以用正弦函数来描述，其电流和电压随时间变化的规律符合正弦波形。
正弦波的波峰表示电流或电压的最大值，而波谷表示最小值。
2. 频率和周期交流电的频率是指单位时间内正弦波的周期个数，单位为赫兹（Hz）。
通常，交流电的频率在50Hz或60Hz左右。
3. 电压和电流变化交流电的电压和电流是相互匹配的，电压从正到负再到正的过程对应着电流从最大到0再到最小的过程。
这种变化让电能可以在供电系统中高效传输。
4. 应用领域交流电在日常生活和工业领域中被广泛使用。
例如，住宅和商业建筑中使用的电源就是交流电；交流电还可以通过变压器转换为不同电压的电力供应。
综上所述，电磁振荡和交流电是电学中两个重要的概念。
电磁振荡描述了电磁场在特定频率下的周期性变化，而交流电则是一种以正弦波形式表示的电力形式。
对于我们的日常生活和工业应用，对电磁振荡和交流电的理解和运用都至关重要。
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+ ++ +
L
C
E
－－ － －
S
1、振荡电流：
大小和方向都做周期性迅速变化的 电流叫做振荡电流
2、振荡电路：
能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路
一、电磁振荡的产生
+ ++ +
L
C
E
－－ － －
S
一、电磁振荡的产生
1、电磁振荡的产生过程
i
+ + ++
R
C
－－ － －
线圈
具有自 感作用
4、电磁振荡：
在振荡电路产生振荡电流的过程 中，电容器极板上的电荷、通过线圈 的电流，以及跟电荷和电流相联系的 电场和磁场都发生周期性的变化，这 种现象叫电磁振荡。
5、LC振荡电路：
(1)LC回路：由线圈L和电容C组成的最 简单振荡电路。
(2)实际的LC振荡电路:能量在电路上 有损耗；另外以电磁波的形式辐射出去.
3、电磁振荡的特点：
LC回路工作过程具有对称性和周期性,可归结为 (1)、两个物理过程：
放电过程:电场能转化为磁场能，q↓→ i↑
充电过程:磁场能转化为电场能，q↑ → i↓
(2)、两个特殊状态：
充电完毕状态:磁场能向电场能转化完毕,电场 能最大,磁场能最小. 放电完毕状态:电场能向磁场能转化完毕,磁场 能最大,电场能最小.
(3)等幅振荡：由电源通过晶体管等电 子器件周期性的对LC振荡电路补充能量.
二、LC回路的固有周期和固有频率
只取决于线圈的自感系数L及电容器的 电容C。
+ ++ +
L
C
E
－－ － －
S
小结
LC振荡电路产生振荡电流的物理原因 是电容器的充放电作用和线圈的自感作用.
LC振荡电路产生振荡电流的物理实质 是电场能和磁场能的周期性转换.
L
电容器
具有充、 放电作用
++++ C
－－－－
q=Qm i=0放电++ ++ ｑ
ｉ
-- --
ｉ
充
ｑ电
一个周 期 性
化变
放电
ｉｑ
q=0 i=Im
q=0 i=Im
ｑ
充 电
ｉ
-- -++ ++
q=Qm i=0
2.在LC回路中,流过线圈的i、线圈中的B、 电容器极板上的q、极板间的E都呈正 弦或余弦规律变化