电磁振荡、LC振荡电路
电磁波的产生(1)
★周期性变化的电磁场由近及远地传播形成电磁 波 ★电磁波具有波的一切特性：
电磁波传播电磁振荡的运动形式，传播电磁场能，传播信息； 电磁波是横波；
电磁波可以发生反射 、折射、干涉、衍射和多普勒效应等波 的现象；
B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁 场周围一定产生变化的电场
C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D．振荡的电场一定产生同频率振荡的磁场
答案：D
思考与讨论
1、如图在LC振荡电路中，某时刻若磁场B正
在增加，则电容器处于（放 ）电状态, 电场能
正在（ 减小） ,磁场能正在（ ）增加能量转变状
态为（
电场能正在）向电磁容场器能上转化板带（ ）
电。
正
B
L
ab
C
思考与讨论
2、在LC的回路中，电流i——t的关系如图所示，
①若规定逆时针方向为电流的正方向，说明t0时刻电
路中能量变化情况，及电场能、磁场能、充放电等
情况。
②下列分析情况正确的是：（ D）
A、t1时刻电路的磁场能正在减小。
B、t1→t2时间电路中的电量正在不断减少。
▪ 电磁波不需要任何介质，在真空中也能传播 .
德国物理学家赫兹（1857－1894）第一次用实验证实 了电磁波的存在．
赫兹还测定了电磁波的波长 和频率，得到电磁波的传播速度， 证实这个速度等于光速．赫兹还 用实验证明，电磁波跟所有波动 一样，能产生反射、折射、衍射、 干涉等现象，从而充分证实了麦 克斯韦的电磁场理论，同时也为 在此之后迅速发展起来的无线电 技术的应用奠定了实验基础．
什么是LC振荡电路
什么是LC振荡电路LC振荡电路是一种由电感和电容构成的简单电路，用于产生电磁振荡。
LC振荡电路主要由两个元件组成，即电感和电容。
在这种电路中，电感和电容通过相互作用来存储和释放电能，从而产生振荡。
电感是一种具有自感性质的元件，由导线线圈制成。
当通过电感的电流发生变化时，根据法拉第电磁感应定律，电感会产生电动势，导致电流继续流动。
这样，电感中的能量以振荡形式存储和释放。
电容是由两个导体之间的绝缘介质隔开而形成的元件。
它可以存储电荷，并具有与电荷成正比的电位差。
当电容器电压发生变化时，电荷从一个导体流向另一个导体，电容器中的能量以振荡形式储存和释放。
在LC振荡电路中，电感和电容相互连接，形成一个闭合回路。
当电路中的电流开始流动时，电容开始充电，电感开始存储电能。
随着时间的推移，电荷在电容器和电感之间交换，导致电流和电压的周期性变化。
这种周期性变化就是LC振荡电路的振荡。
LC振荡电路有许多应用，最常见的是无线电频率调谐电路。
在FM广播中，电容和电感用于调谐不同的频率，以便接收不同的广播信号。
此外，LC振荡电路还广泛应用于电子设备中，如振荡器、计时器和天线。
需要注意的是，LC振荡电路需要确保电感和电容的数值和特性能够产生所需的振荡频率。
过大或过小的电感或电容可能导致振荡电路无法正常工作。
因此，在设计LC振荡电路时，需要根据所需的振荡频率和其他参数来选择合适的电感和电容数值。
总结起来，LC振荡电路是一种由电感和电容构成的简单电路，通过存储和释放电能产生电磁振荡。
它在无线电、电子设备和其他领域中有广泛的应用。
在设计LC振荡电路时，需要注意选择合适的电感和电容数值以满足所需的振荡频率。
LC回路中电磁振荡的规律及周期和频率
LC 回路中电磁振荡的规律及周期和频率Wangqixue@ 邮编222100由自感线圈L 和电容器C 组成的电路，称为LC 回路，又称振荡电路．在LC 回路中，通过电容器的充电和放电及振荡线圈阻碍电流变化的作用，线圈中形成了周期性变化的振荡电流，电容器极板间形成了周期性变化的电荷，与电荷、电流对应的电场及磁场也做周期性变化．这种现象叫做电磁振荡．一、LC 回路的电磁振荡规律1.电荷q 、电流i 随时间t 的变化规律及两者之间的关系图1甲是电容器极板上电荷q 随时间t 做周期性变化的情况．图1乙是线圈中的电流i 随时间t 做周期性变化的情况，若电荷q 是按余弦(或正弦)规律变化的．电流i 则按正弦（或余弦）规律变化．二者之间是互余的的关系（如图1所示）．— 因回路中的电荷一定，故当电容器极板上“聚集”电荷最多时，线圈中“流过”的电荷为零――电流为零，即max q q 0i ==时，；当电容器极板上“聚集”电荷减少（放电）时，线圈中“流过”的电荷增多――电流增大，即q ↓i ⇒↑；反之，当电容器极板上“聚集”电荷最少时，线圈中“流过”的电荷最多――电流最大．m ax q 0i i ==即时,；而当电容器极板上“聚集”的电荷增多（充电）时，线圈中“流过”的电荷减少――电流减小，即q ↑i ⇒↓． 2.电场能与磁场能的变化关系电磁振荡的过程实质上是电容器中的电场能和自感线圈中的磁场能相互转化的过程，若LC 回路中没有能量损失，在能量相互转化时，保持守恒．磁场能最弱时电场能最强，反之亦然．而且，电容器上的电荷q 、电压u 、两极板间的场强及电场能的变化步调一致，同增同减，同时达到最大或同时为零．而线圈中的电流i 、磁感应强度B 及磁场能的变化步调一致，同增同减，同时达到最大或同时为零．例1.LC 回路电容器两端的电压u 随时间t 变化的关系如图2所示，则（ ） A. 在时刻t 1，电路中的 电流最大B. 在时刻t 2 ，电路中的磁场能最大C. 从时刻t 2至 t 3，电路中的电场能不断增大D. 从时刻t 3 至t 4，电容器的带电量不断增多解析：由LC 回路电磁振荡规律及图示可知，t 1时刻电容器两端电压u 最高⇒电容器极板上所带电量q 最大⇒电路中振荡电流i 最小；在t 2时刻电容器极板上两端电压u 为零⇒电容器极板上所带电量q 为零⇒电路中振荡电流i 最强⇒电路中的磁场能最大；在t 2至 t 3过程中，电容器两极板间电压u 在增大⇒电容器极板上所图1甲乙图2带电量q 在增多⇒电场能不断增大；在 t 3 至t 4的过程中，电容器两极板间电压u 在减小⇒电容器极板上所带电量q 在减小．正确选项为B 、C评注：这类问题应根据电荷与电流之间的变化关系判断．当max q q 0;i ==时，且 q ↓i ⇒↑；电容器上的电压u 、两极板间的场强及电场能与电荷q 变化步调一致．反之．当m ax q 0i i ==时；且 q ↑i ⇒↓，而线圈中磁感应强度B 及磁场能与电流i 的变化步调一致． 例2．某时刻LCA. 振荡电流i 在减小B. 振荡电流i 在增大C. 电场能正在向磁场能变化D. 磁场能正在向电场能变化解析：由图3中上极板带正电荷下极板带负电荷荷及电流的方向可判断出正电荷在向正极板聚集，说明电容器极板上电荷在增加，电容器正在充电．电容器充电的过程中电流减小，磁场能向电场能转化．正确选项为A 、D ．评注：要判断电流是在增大还是在减小，可先判断出电容器是在充电还是在放电，而判断电容器是在充电还是在放电，不能单纯地由电流的方向决定，还应结合电容器两极板上电荷的分布情况．若图中电流的方向不变，而上极板带负电荷下极板带正电荷，则电容器是在放电（正、负电荷相互中和）例3.LC 振荡电路中，某时刻磁场方向如图4所示，则下列说法中错误的是（ ） A. 若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电 B. 若电容器正在放电，则电容器上极板带负电C. 若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大D.若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大解析：由电流的磁场方向根据安培定则可判断出振荡电流在 回路中为顺时针方向，由于电容器极板的带电情况未知，必须 设出电容器带电的两种情况并结合电流的变化情况综合进行讨论．若该时刻电容器上极板带正电，则电容器在充电，电流减小，磁场减弱；若该时刻电容器上极板带负电，则电容器在放电；若电容器正在放电，则电荷减小，电流增大，由愣次定律知自感电动势阻碍电流增大．错误选项为C ．评注：该题考查了安培定则、电磁振荡的规律及愣次定律，且电容器极板的带电情况未标明，故该题具有一定难度．例4.如图5所示电路中，L 是电阻不计的线圈，C 为电容器，R 为电阻，开关S 先是闭合的，现将开关S 断开，并从这一时刻开始计时，设电容器A 极板带正电时电荷为正，则电容器A 极板上的电荷q 随时间t 变化的图像是图6中的哪一个（ ）Ci图3A BL C S R图5 图4解析：开关S 闭合时，线圈中有自左向右的电流通过，由于线圈的电阻为零，线圈及电容器两端的电压为零．LC 回路的起始条件是线圈中电流最大，磁场能最大，电容器两极板的电荷为零，电场能为零．断开开关S 时，线圈中产生与电流方向相同的自感电动势，阻碍线圈中电流的减小，使LC 回路中电流方向沿瞬时针方向流动，从而对电容器充电，B 板带正电，A 板带负电，电荷逐渐增加，经4T 电量达最大，这时LC 回路中电流为零，由此可推知，电容器A 极板上的电荷q 随时间t 变化的图像是B 图．答案为B评注：该题中LC 回路产生电磁振荡的初始条件是线圈中电流最大，磁场能最大，电容器两极板的电荷为零，电场能为零．这种方式是先给回路提供磁场能．如果LC 回路的初始条件为电容器极板上的电量最大，而线圈中的电流为零，则电场能最大，磁场能为零．这种方式是先给回路提供电场能．二、电磁振荡的周期和频率电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期．一秒钟内完成的周期性变化的次数叫频率．如果没有能量损失，也不受其他外界的影响，这时电磁振荡的周期和频率叫做振荡电路的固有周期和固有频率．简称振荡电路的周期和频率．其公式分别为：T=2πf =两者之间是互为倒数的关系，即T=1f例5.LC 振荡电路的固有频率为f ，则（ ） A. 电容器内电场变化的频率为f B. 电容器内电场变化的频率为2f C. 电场能和磁场能转化的频率为f D. 电场能和磁场能转化的频率为2f解析：电场能和磁场能是标量，只有大小在做周期性变化．所以电场能和磁场能转化的周期是电磁振荡周期的一半，转化的频率为电磁振荡频率的两倍．而电容器内电场变化ABCD图6的频率等于电磁振荡的频率．正确选项为A 、D ．评注：LC 回路中的振荡电流、电压、电场强度、磁感应强度的方向和电容器极板上电荷的电性在电磁振荡的一个周期内改变两次．它们的频率与电磁振荡的固有频率相同．例6.如图7所示，LC 回路中振荡电流的周期为2×10-2s ，自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时，当t ＝3.4×10-2s 时，电容器正处于_______状态（填“充电”、“放电”、“充电完毕”或“放电完毕”）．这时电容器的上极板________(填“带正电”、“带负电”或“不带电”)． 解析：设t=3.4×10-2s ＝2×10-2s ＋1.4×10-2s ＝T+t ′， 则2T ＜t ′＜34T ，且t 时刻和t ′时刻电路的振荡状态相同．做出振荡电流i －t 图象如图8，可知在2T ～34T 时间内，电流减小，电容器所带电荷增加，电容器处于充电状态，此时电流方向为顺时针方向，可判断出电容器的上极板带正电．答案：充电、带正电评注：根据电磁振荡具有周期性特点，在分析t ＞T 时刻的振荡情况时，可由变换式t ＝nT+ t ′求得t ′（n 为正整数，0＜t ′＜T ），再分析t ′时刻的振荡状态．L C 图7－图8。
LC振荡电路的工作原理及特点
简单介绍LC振荡电路的工作原理及特点LC振荡电路，顾名思义就是用电感L和电容C组成的一个选频网络的振荡电路，这个振荡电路用来产生一种高频正弦波信号。
常见的LC振荡电路有好多种，比如变压器反馈式、电感三点式及电容三点式，它们的选频网络一般都采用LC并联谐振回路。
这种振荡电路的辐射功率跟振荡频率的四次方成正比，如果要想让这种电路向外辐射足够大的电磁波的话，就必须提高其振荡频率，而且还必须是电路具备开放的形式。
LC振荡电路之所以有振荡，是因为该电路通过运用电容跟电感的储能特性，使得电磁这两种能量在交替转化，简而言之，由于电能和磁能都有最大和最小值，所以才有了振荡。
当然，这只是一个理想情况，现实中，所有的电子元件都有一些损耗，能量在电容和电感之间转化是会被损耗或者泄露到外部，导致能量不断减小。
所以LC 振荡电路必须要有放大元件，这个放大元件可以是三极管，也可以是集成运放或者其他的东西。
有了这个放大元件，这个不断被消耗的振荡信号就会被反馈放大，从而我们会得到一个幅值跟频率都比较稳定的信号。
开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大，然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率F0。
并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。
设基极的瞬间电压极性为正。
经倒相集电压瞬时极性为负，按变压器同名端的符号可以看出，L2的上端电压极性为负，反馈回基极的电压极性为正，满足相位平衡条件，偏离F0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件，只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适，满足振幅条件，就能产生频率F0的振荡信号。
LC振荡电路物理模型的满足条件①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线)，从能量角度看没有其它形式的能向内能转化，即热损耗为零。
②电感线圈L集中了全部电路的电感，电容器C集中了全部电路的电容，无潜布电容存在。
③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波，是严格意义上的闭合电路，LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化，即便是电容器内产生的变化电场，线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场，向周围空间辐射电磁波。
理解电磁振荡与LC振荡电路的工作原理
理解电磁振荡与LC振荡电路的工作原理电磁振荡是现代电子技术中非常重要的一个概念，它在无线通信、电子设备等领域有着广泛的应用。
而LC振荡电路是一种常见的电磁振荡电路，它的工作原理是基于电感和电容之间的相互作用。
本文将从电磁振荡的基本概念入手，逐步介绍LC振荡电路的工作原理。
首先，我们需要了解什么是电磁振荡。
电磁振荡是指电磁场中能量在电磁波中的传播过程。
在一个电磁振荡系统中，能量在电磁场中来回传播，形成了稳定的振荡现象。
这种振荡是由电磁场中的电场和磁场相互作用产生的。
在电磁振荡中，LC振荡电路是一种常见的振荡电路。
它由电感(L)和电容(C)组成。
电感是由线圈或线圈的组合构成的，它的主要作用是储存电磁能量。
而电容则是由两个导体之间的绝缘介质隔开，它的主要作用是储存电荷。
LC振荡电路的工作原理是基于电感和电容之间的相互作用。
当电路中的电容充电时，电流会通过电感产生磁场。
这个磁场会储存能量，并在电容放电时释放出来。
而当电容放电时，电流会通过电感产生反向的磁场，使得电容再次充电。
这样，电磁能量在电感和电容之间来回转换，形成了振荡。
在LC振荡电路中，振荡的频率由电感和电容的数值决定。
当电感和电容的数值合适时，电路会以一定的频率振荡。
这个频率可以通过以下公式计算：f = 1 / (2π√LC)其中，f表示振荡的频率，π是一个数学常数，L表示电感的值，C表示电容的值。
通过调节电感和电容的数值，我们可以控制振荡电路的频率。
LC振荡电路不仅在理论上有着重要意义，而且在实际应用中也有广泛的应用。
例如，无线电通信中的振荡器就是使用LC振荡电路来产生无线信号的。
此外，LC振荡电路还可以用于频率选择电路、滤波电路等。
总之，电磁振荡是电子技术中的重要概念，而LC振荡电路则是电磁振荡的一种常见形式。
通过电感和电容之间的相互作用，LC振荡电路可以实现能量的储存和释放，形成稳定的振荡现象。
理解LC振荡电路的工作原理对于深入理解电磁振荡的基本原理具有重要意义。
简述lc振荡电路中电磁振荡的过程
简述lc振荡电路中电磁振荡的过程
LC振荡电路是一种基本的振荡电路，由电感L和电容C组成。
在这种电路中，电感和电容交替地存储和释放电能，从而产生电磁振荡。
下面将简述LC振荡电路中电磁振荡的过程。
当LC振荡电路中施加一个外部电压时，电容器开始充电，电流开始流动，同时电感器中储存的电能开始释放。
当电容器充满电荷时，电流达到峰值，电感器中的电能也达到峰值。
此时，电容器开始放电，电流逐渐减小，电感器中的电能也逐渐减小。
当电容器放电完毕时，电感器中的电能全部转化为电场能量，电容器中的电荷也全部转化为电场能量，电路中的电流为零。
随后，电感器中的电场能量开始转化为电流，电容器中的电场能量也开始转化为电流。
电流通过电感器和电容器，电感器中的储存的电能开始释放，电容器开始充电。
这个过程不断重复，形成周期性的电磁振荡。
在LC振荡电路中，电感和电容的大小决定了电路的振荡频率。
振荡频率可以通过以下公式计算：
f = 1 / (2π√LC)
其中，f为振荡频率，L为电感的值，C为电容的值，π为圆周率。
LC振荡电路中的电磁振荡过程是电感和电容交替存储和释放电能的
过程。
其振荡频率由电感和电容的大小决定。
了解LC振荡电路中电磁振荡的过程对于电路设计和应用有着重要的意义。
lc振荡电路分析_lc振荡电路工作原理及特点分析
lc振荡电路分析_lc振荡电路工作原理及特点分析LC振荡电路，是指用电感L、电容C组成选频网络的振荡电路，用于产生高频正弦波信号，常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC 振荡电路和电容三点式LC振荡电路。
LC振荡电路的辐射功率是和振荡频率的四次方成正比的，要让LC振荡电路向外辐射足够强的电磁波，必须提高振荡频率，并且使电路具有开放的形式。
LC振荡电路运用了电容跟电感的储能特性，让电磁两种能量交替转化，也就是说电能跟磁能都会有一个最大最小值，也就有了振荡。
不过这只是理想情况，实际上所有电子元件都会有损耗，能量在电容跟电感之间互相转化的过程中要么被损耗，要么泄漏出外部，能量会不断减小，所以实际上的LC振荡电路都需要一个放大元件，要么是三极管，要么是集成运放等数电LC，利用这个放大元件，通过各种信号反馈方法使得这个不断被消耗的振荡信号被反馈放大，从而最终输出一个幅值跟频率比较稳定的信号。
频率计算公式为f=1/［2（LC）］，其中f为频率，单位为赫兹（Hz）；L为电感，单位为亨利（H）；C为电容，单位为法拉（F）。
lc振荡电路工作原理及特点分析LC电磁振荡过程涉及的物理量较多，且各个物理量变化也比较复杂。
实际分析过程中，如果注意到电场量（电场能、电压、电场强度）和磁场量（磁场能、电流强度、磁感应强度）的异步变化，电场量、磁场量各自的同步变化，充分利用包含电场能、磁场能在内的能量守恒，由能量变化辐射其他物理变化，就可快速地弄清各物理量的变化情况，判断电路所处的状态。
LC振荡电路运用了电容跟电感的储能特性，让电磁两种能量交替转化，也就是说电能跟磁能都会有一个最大最小值，也就有了振荡。
由于所有电子元件都会有损耗，能量在电容跟电感之间互相转化的过程中要么被损耗，所以实际上的LC振荡电路都需要一个放大元。
2024届高考一轮复习物理教案(新教材鲁科版)：电磁振荡与电磁波
第3讲电磁振荡与电磁波目标要求 1.了解LC振荡电路中振荡电流的产生过程及电磁振荡过程中能量转化情况.2.掌握电磁振荡的周期公式和频率公式.3.理解麦克斯韦电磁场理论，了解电磁波的产生、发射、传播和接收过程．考点一电磁振荡1．振荡电路：产生大小和方向都做周期性迅速变化的电流(即振荡电流)的电路．由电感线圈L和电容C组成最简单的振荡电路，称为LC振荡电路．2．电磁振荡：在LC振荡电路中，电容器不断地充电和放电，就会使电容器极板上的电荷量q、电路中的电流i、电容器内的电场强度E、线圈内的磁感应强度B发生周期性的变化，这种现象就是电磁振荡．3．电磁振荡中的能量变化(1)放电过程中电容器储存的电场能逐渐转化为线圈的磁场能．(2)充电过程中线圈中的磁场能逐渐转化为电容器的电场能．(3)在电磁振荡过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化．4．电磁振荡的周期和频率(1)周期T＝2πLC.(2)频率f＝12πLC.1．LC振荡电路中，电容器放电完毕时，回路中电流最小．(×) 2．LC振荡电路中，回路中的电流最大时回路中的磁场能最大．(√) 3．电磁振荡的固有周期与电流的变化快慢有关．(×)1．振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像2．LC振荡电路充、放电过程的判断方法根据电流流向判断当电流流向带正电的极板时，电容器的电荷量增加，磁场能向电场能转化，处于充电过程；反之，当电流流出带正电的极板时，电荷量减少，电场能向磁场能转化，处于放电过程根据物理量的变化趋势判断当电容器的带电荷量q(电压U、电场强度E)增大或电流i(磁感应强度B)减小时，处于充电过程；反之，处于放电过程根据能量判断电场能增加时充电，磁场能增加时放电例1(2023·北京八十中模拟)如图甲所示为某一LC振荡电路，图乙i－t图像为LC振荡电路的电流随时间变化的关系图像．在t＝0时刻，回路中电容器的M板带正电，下列说法中正确的是()A．O～a阶段，电容器正在充电，电场能正在向磁场能转化B．a～b阶段，电容器正在放电，磁场能正在向电场能转化C．b～c阶段，电容器正在放电，回路中电流沿顺时针方向D．c～d阶段，电容器正在充电，回路中电流沿逆时针方向答案 C解析O～a阶段，电容器正在放电，电流不断增加，电场能正在向磁场能转化，选项A错误；a～b阶段，电容器正在充电，电流逐渐减小，磁场能正在向电场能转化，选项B错误；b～c阶段，电容器正在放电，回路中电流沿顺时针方向，选项C正确；c～d阶段，电容器正在充电，回路中电流沿顺时针方向，选项D错误．例2(多选)(2023·福建省龙岩第一中学月考)LC振荡电路在某一时刻的电场和磁场方向如图所示．下列说法中正确的是()A．电容器正在充电B．电路中电场能在增大C．电路中电流在增大D．电路中电流沿逆时针方向答案CD解析由题图可知，电容器上极板带正电，因为磁场方向向上，所以电容器正在放电，A错误；由题图可知电路中电流方向为逆时针，电容器在放电，电流在增大，电场能在向磁场能转化，则电路中电场能在减小，B错误，C、D正确．例3(2020·浙江1月选考·8)如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电．t＝0时开关S打到b端，t＝0.02 s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值．则()A．LC回路的周期为0.02 sB．LC回路的电流最大时电容器中电场能最大C．t＝1.01 s时线圈中磁场能最大D．t＝1.01 s时回路中电流沿顺时针方向答案 C解析以顺时针电流为正方向，LC电路中电流和电荷量变化的图像如下：t ＝0.02 s 时电容器下极板带正电荷且最大，根据图像可知周期为T ＝0.04 s ，故A 错误；根据图像可知电流最大时，电容器中电荷量为0，电场能最小为0，故B 错误；1.01 s 时，经过2514T ，根据图像可知此时电流最大，电流沿逆时针方向，说明电容器放电完毕，电能全部转化为磁场能，此时磁场能最大，故C 正确，D 错误．例4 某LC 电路的振荡频率为520 kHz ，为能提高到1 040 kHz ，以下说法正确的是( ) A ．调节可变电容，使电容增大为原来的4倍 B ．调节可变电容，使电容减小为原来的14C ．调节电感线圈，使线圈匝数增加到原来的4倍D ．调节电感线圈，使线圈电感变为原来的12答案 B解析 由振荡频率公式f ＝12πLC 可知，要使频率提高到原来的2倍，则可以减小电容使之变为原来的14，或减小电感使之变为原来的14，故B 正确，A 、C 、D 错误．考点二 电磁波的特点及应用1．麦克斯韦电磁场理论2．电磁波(1)电磁场在空间由近及远地向周围传播，形成电磁波．(2)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度相同(都等于光速)．(3)不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小．(4)v＝λf，f是电磁波的频率．3．电磁波的发射(1)发射条件：开放电路和高频振荡信号，所以要对传输信号进行调制．(2)调制方式①调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变．②调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变．4．无线电波的接收(1)当接收电路的固有频率跟收到的无线电波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这就是电谐振现象．(2)使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐，能够调谐的接收电路叫作调谐电路．(3)从经过调制的高频振荡信号中“检”出调制信号的过程，叫作检波．检波是调制的逆过程，也叫作解调．5．电磁波谱：按照电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱．按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．1．振荡电路的频率越高，发射电磁波的本领越大．(√)2．要将传递的声音信号向远距离发射，必须以高频电磁波作为载波．(√)3．只有接收电路发生电谐振时，接收电路中才有振荡电流．(×)4．解调是调制的逆过程．(√)1．电磁波谱分析及应用电磁波谱频率/ Hz 真空中波长/m特性应用递变规律无线电波＜3×1011＞10－3波动性强，易发生衍射无线电技术衍射能力减弱，直线传播能力增强红外线1011～101510－7～10－3热效应红外遥感可见光101510－7引起视觉照明、摄影紫外线1015～101610－8～10－7化学效应、荧光效应、灭菌消毒医用消毒、防伪X射线1016～101910－11～10－8穿透本领强检查、医用透视γ射线＞1019＜10－11穿透本领更强工业探伤、医用治疗2.各种电磁波产生机理无线电波振荡电路中电子周期性运动产生红外线、可见光和紫外线原子的外层电子受激发后产生X射线原子的内层电子受激发后产生γ射线原子核受激发后产生3.对电磁波的两点说明(1)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越长，越容易产生干涉、衍射现象，波长越短，穿透能力越强．(2)同频率的电磁波在不同介质中传播速度不同，不同频率的电磁波在同一种介质中传播时，频率越高，折射率越大，速度越小．例5某电路中电场强度随时间变化的关系图像如图所示，能发射电磁波的是()答案 D解析由麦克斯韦电磁场理论知，当空间出现恒定的电场时(如题图A)，由于它不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场时(如题图B、C)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会在较远处激发出电场，故也不会产生电磁波；周期性变化的电场(如题图D)，会激发出周期性变化的磁场，它又激发出周期性变化的电场……如此交替的产生磁场和电场，便会形成电磁波，故D正确．例6(2023·上海市模拟)以下关于电磁场和电磁波的说法中正确的是()A．电场和磁场总是同时存在的，统称为电磁场B．电磁波是机械波，传播需要介质C．电磁波的传播速度是3×108 m/sD．电磁波是一种物质，可在真空中传播答案 D解析变化的电场与变化的磁场相互联系，它们统称为电磁场，选项A错误；电磁波不是机械波，传播不需要介质，选项B错误；电磁波在真空中的传播速度是3×108 m/s，选项C错误；电磁波是一种物质，可在真空中传播，选项D正确．例7(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是()A．在真空中各种电磁波的传播速度都相同B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线答案AB解析电磁波在真空中的传播速度都为3.0×108 m/s，故A正确；γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，故B正确；在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐变短，频率逐渐升高，而波长越长，波动性越强，越容易发生干涉、衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象，电磁波谱中无线电波最容易发生衍射现象，故C、D错误．例8(多选)(2020·江苏卷·13B(1))电磁波广泛应用在现代医疗中．下列属于电磁波应用的医用器械有()A．杀菌用的紫外灯B．拍胸片的X光机C．治疗咽喉炎的超声波雾化器D．检查血流情况的“彩超”机答案AB课时精练1．(2023·北京市模拟)使用蓝牙耳机可以接听手机来电，蓝牙通信的电磁波波段为(2.4～2.48)×109 Hz.已知可见光的波段为(3.9～7.5)×1014 Hz，则蓝牙通信的电磁波()A．是蓝光B．波长比可见光短C．比可见光更容易发生衍射现象D．在真空中的传播速度比可见光小答案 C解析根据题意可知，蓝牙通信的电磁波频率低于可见光频率，所以蓝牙通信的电磁波不可能是蓝光，故A错误；因为蓝牙通信的电磁波频率低于可见光频率，根据c＝λf可知，波长比可见光长，故B错误；因为波长比可见光长，所以更容易发生衍射现象，故C正确；所有电磁波在真空中传播速度都为光速，是一样的，故D错误．2．(2023·辽宁锦州市模拟)5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特点之一为具有超高速的数据传播速率，5G信号一般采用3.3×109～6×109Hz频段的无线电波，而第四代移动通信技术4G采用的是1.88×109～2.64×109Hz频段的无线电波，则下列说法正确的是()A．空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象B．5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快C．5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站D．5G信号比4G信号波长长答案 C解析空间中的5G信号和4G信号的频率不同，不会产生干涉现象，故A错误；5G信号与4G信号所用的无线电波在真空中传播速度一样，均等于光速，故B错误；根据c＝λv可知5G信号相比于4G信号的波长短，更不容易发生衍射，所以5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故C正确，D错误．3．(2023·上海市杨浦高级中学模拟)下列关于电磁波的特性和应用的说法正确的是() A．电磁波能传输能量B．γ射线最容易用来观察衍射现象C．紫外线常用在医学上做人体透视D．体温超过周围空气温度时，人体才对外辐射红外线答案 A解析电场和磁场中有电能和磁场能，变化的电场和磁场在空间中交替出现，传播出去的过程形成电磁波，所以电磁波能传输能量，故A正确；γ射线的频率很高，波长很短，不容易产生衍射现象，故B错误；X射线有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体，紫外线可以消毒杀菌，故C错误；自然界中的一切物体，只要它的温度高于绝对零度(－273 ℃)就存在分子或原子无规则的运动，其表面就不断地辐射红外线，故D错误．4．(2023·福建龙岩市第一中学模拟)麦克斯韦在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系．他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场．以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场．如图所示，若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法中正确的是()A．电容器正在充电B．两平行板间的电场强度E在减小C．该变化电场产生顺时针方向(俯视)的磁场D．两极板间电场最强时，板间电场产生的磁场达到最大值答案 A解析电容器内电场强度方向向上，下极板带正电，根据电流的方向，正电荷正在流向下极板，因此电容器正处于充电过程，A正确；电容器的带电荷量越来越多，内部电场强度越来越大，B错误；该变化电场产生磁场方向等效成向上的电流产生磁场的方向，根据右手螺旋定则可知，电场产生逆时针方向(俯视)的磁场，C错误；当两极板间电场最强时，电容器充电完毕，回路的电流最小，因此产生的磁场最小，D错误．5．(多选)下列关于无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法中正确的是()A．经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快C．经过调制后的电磁波在空间传播的波长不变D．经过调制后的电磁波在空间传播的波长改变答案AD解析调制是把要发射的信号“加”到高频振荡电流上去，频率越高，传播信息能力越强，A正确；电磁波在空气中的传播速度接近光速且恒定不变，B错误；由v＝λf，知波长与波速和传播频率有关，C错误，D正确．6．(多选)下列关于无线电波的叙述中，正确的是( ) A ．无线电波是波长从几十千米到一毫米的电磁波 B ．无线电波在任何介质中的传播速度均为3.0×108 m/s C ．无线电波不能产生干涉和衍射现象D ．无线电波由真空进入介质传播时，波长变短 答案 AD解析 无线电波中长波波长有几十千米，微波中的毫米波只有几毫米，A 正确；无线电波在介质中的传播速度小于在真空中的传播速度3.0×108 m/s ，B 错误；无线电波也能产生干涉和衍射现象，C 错误；无线电波由真空进入介质传播时，传播速度减小，由λ＝vf 可知波长变短，D 正确．7．(2023·山东泰安市模拟)关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )A ．红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用B ．紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康C ．X 射线、γ射线频率较高，波动性较强，粒子性较弱，较难发生光电效应D ．手机通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象 答案 D解析 有温度的物体都会发射红外线，A 错误；紫外线的频率比可见光高，B 错误；X 射线、γ射线频率较高，波动性较弱，粒子性较强，较易发生光电效应，C 错误；手机通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象，D 正确．8．在LC 振荡电路中，电容器上的带电荷量从最大值变化到零所需的最短时间是( ) A.π4LC B.π2LC C ．πLC D ．2πLC答案 B解析 LC 振荡电路的周期T ＝2πLC ，其电容器上的带电荷量从最大值变化到零的最短时间t ＝T 4，故t ＝π2LC ，故选B. 9．如图甲所示，“救命神器”——自动体外除颤仪(AED)现在已经走入了每个校园，它是一种便携式的医疗设备，可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，是可被非专业人员使用的用于抢救心脏骤停患者的医疗设备．其结构如图乙所示，低压直流经高压直流发生器后向储能电容器C 充电．除颤治疗时，开关拨到2，将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动，其他条件不变时，下列说法正确的是( )A ．脉冲电流作用于不同人体时，电流大小相同B ．放电过程中，电流大小不变C ．电容C 越小，电容器的放电时间越长D ．自感系数L 越小，电容器的放电时间越短答案 D解析 脉冲电流作用于不同人体时，不同人体的导电性能不同，故电流大小不同，A 错误；电容器放电过程中，开始时电流较小，随着带电荷量的减小，放电电流逐渐变大，不是恒定的，B 错误；振荡电路的振荡周期为T ＝2πLC ，电容器在时间t 0内放电至两极板间的电压为0，即t 0＝T 4＝πLC 2，则线圈的自感系数L 越小，电容器的放电时间越短；电容器的电容C 越大，电容器的放电时间越长，C 错误，D 正确．10.(多选)LC 振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，则下列说法正确的是( )A ．若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B ．若电容器正在放电，则电容器上极板带负电C ．若电容器上极板带正电，则自感电动势正在减小D ．若电容器正在充电，则自感电动势正在阻碍电流减小答案 ABD解析若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电，处于充电状态，故A正确；若电容器正在放电，由安培定则可得电容器上极板带负电，故B正确；若电容器上极板带正电，说明电容器在充电，电流减小得越来越快，自感电动势增大，故C错误；若电容器正在充电，则线圈自感作用阻碍电流的减小，故D正确．11.如图所示为LC振荡电路中电容器上的带电荷量q随时间t的变化曲线，则下列判断正确的是()A．在b和d时刻，电路中电流为零B．在O→a时间内，电场能转化为磁场能C．在a和c时刻，电路里的能量全部储存在电容器的电场中D．在O→a和c→d时间内，电容器被充电答案 C解析在b和d时刻，q为0，但q随t的变化率最大，则电流最大，不为零，故A错误；在O→a时间内，q从0逐渐增大至最大值，而电流从最大值减小至0，电容器充电，磁场能转化为电场能，故B错误；在a和c时刻，电容器均完成充电过程，电路里的能量全部储存在电容器的电场中，故C正确；在O→a时间内，电容器充电，在c→d时间内，电容器放电，故D错误．12.如图所示为一理想LC电路，已充电的平行板电容器两极板水平放置．电路中开关断开时，极板间有一带电灰尘(图中未画出)恰好静止．若不计带电灰尘对电路的影响，重力加速度为g，灰尘运动时间大于振荡电路周期．当电路中的开关闭合以后，则()A．灰尘将在两极板间做往复运动B．灰尘运动过程中加速度方向可能会向上C．电场能最大时灰尘的加速度一定为零D．磁场能最大时灰尘的加速度一定为g答案 D解析当开关断开时，灰尘静止，则有Eq＝mg，此时电场能最大，极板间电场强度最大，若开关闭合，电场能减小，极板间电场强度减小，则灰尘会向下极板运动，振荡回路磁场和电场周期性改变，根据对称性可知当电场方向和初始状态相反且电场能最大时，电场力方向竖直向下，和重力方向相同，此时灰尘的加速度为2g，所以灰尘的加速度不可能向上，灰尘的加速度大于等于0，且一直向下，所以灰尘不会在两极板间做往复运动，故A、B、C错误；当磁场能最大时，电场能为0，极板间电场强度为0，灰尘只受重力，加速度一定为g，故D 正确．13．如图所示，电源电动势为3 V，单刀双掷开关S先置于a端使电路稳定．在t＝0时刻开关S置于b端，若经检测发现，t＝0.02 s时刻，自感线圈两端的电势差第一次为1.5 V．如果不计振荡过程的能量损失，下列说法正确的是()A．t＝0.04 s时回路中的电流为零B．t＝0.08 s时电感线圈中的自感电动势达到最大值，为3 VC．0.07～0.08 s时间内，电容器极板间电场方向竖直向上且逐渐减小D．0.04～0.05 s时间内，线圈中的磁场能逐渐增大答案 C解析由题意知S置于b端后，自感线圈两端的电势差呈余弦规律变化，由于t＝0时刻电容器电压为3 V，故此时自感线圈两端的电势差也为3 V，然后开始减小，当第一次为1.5 V时，则可知经历时间为六分之一周期，故振荡周期为0.12 s．所以0.04 s时回路中的电流不为零，0.03 s时回路中的电流才为零，0.06 s时电感线圈中的自感电动势值达到最大，为3 V，故A、B错误；经分析，0.07～0.08 s时间内，电容器极板间电场方向竖直向上且逐渐减小，故C 正确；0.04～0.05 s时间内，线圈两端的电势差增大，即电容器极板间电场增大，电场能增大，则磁场能逐渐减小，故D错误．。
lc电路发射电磁波原理
lc电路发射电磁波原理LC电路是指由电感和电容器组成的一种简单电路，也叫谐振电路。
该电路对电磁波的发射有着很重要的意义，在射频电子技术中应用广泛。
下面就来详细讲解一下LC电路发射电磁波的原理。
一、LC电路的原理基础LC电路由电感和电容器组成，其中电感是一种储存电磁能的元件，电容器则是一种储存电场能的元件。
在LC电路中，电感和电容器会相互作用，使得电磁振荡产生。
当LC电路产生振荡，将会产生电磁场，从而发生电磁波的辐射。
二、LC电路的谐振频率LC电路的谐振频率是指当电容器和电感的特定参数下，电感和电容器存储的电场和电磁场的振荡周期相等时所必需的频率。
在LC谐振电路中，只有当信号的频率等于或接近于谐振频率时，电路才能发生振荡。
三、电容器和电感在电路中的作用电容器和电感在LC电路中的作用可以用简单的数学公式来解释。
当电源施加电压时，电容器会充电，并在经过一段时间后释放电荷。
电感器充电时会产生反向电势，从而抵消充电时的电源电压。
当充电和放电过程不断重复时，正好在电路的谐振频率处产生电荷。
这就是电路振荡及产生电磁波的原因。
四、LC电路发射电磁波的机制对于LC电路发射电磁波的机制，是因为电力的流动速度是有限的，因此，当电荷在谐振频率下来回摆动时，就会在电路周围产生电磁场变化。
这种变化通过电磁波的形式向外传播。
在LC谐振电路中，这种辐射产生的能量非常强，因此，LC电路是一种非常有效的发射电磁波的工具。
在射频电子技术中巨大的应用前景。
总之，LC电路发射电磁波是一种复杂的物理现象，需要深入的了解电路的构成和原理。
同时，它也有着广泛的应用，如在无线电，通信和雷达等领域中经常被用来发射和接收电磁波。
LC振荡电路
q2
t = 0, q0 = Q0 = CU0 , i0 = 0
Q0 = Q0 cos 0 = ωQ0 sin = 0
(J )
8
任意时刻电场能量与磁场能 （5）证明在任意时刻电场能量与磁场能 ）证明在任意 之和总是等于初始时的电场能量 总是等于初始时的电场能量. 量之和总是等于初始时的电场能量. 任意时刻 任意时刻 Ee = 0.60 × 10
பைடு நூலகம்10
cos ωt
2
E m = 0.60 × 10 10 sin 2 ωt
4
电路中， 例在 LC 电路中，已知 L = 260 H, C = 120pF 初始时两极板间的电势差 U 0 = 1V ，且电流 为零. 为零. 求： 1）振荡频率； 2）最大电流； （ ）振荡频率； ）最大电流； （ (3)电容器两极板间电场能量随时间变化关系； 电容器两极板间电场能量随时间变化关系； 电容器两极板间电场能量随时间变化关系 (4)自感线圈中的磁场能量随时间变化关系； 自感线圈中的磁场能量随时间变化关系； 自感线圈中的磁场能量随时间变化关系 (5)证明在任意时刻电场能量与磁场能量之和 证明在任意时刻电场能量与磁场能量之和 总是等于初始时的电场能量. 总是等于初始时的电场能量.
2 1 2 1 2 2 Em = Li = LI 0 sin (ωt + ) = Q0 sin 2 (ωt + ) 2 2 2C 2 Q0 1 2 E = Ee + Em = = LI 0 E L C 2C 2
高二物理必修三知识点
高二物理必修三知识点高二物理必修三主要包括以下几个知识点：光学、电磁感应、电磁振荡和交流电路。
下面将对这些知识点进行详细介绍。
一、光学光学是研究光的传播规律和光与物质的相互作用的学科。
在高二物理必修三中，我们主要学习了光的折射、光的色散以及光的干涉和衍射。
1. 光的折射光在媒质之间传播时会发生折射现象，即光线由一种媒质进入另一种媒质时会改变传播方向。
根据斯涅尔定律，光线在两种媒质交界面上的入射角、折射角和两种媒质的折射率之间满足一个关系式。
2. 光的色散光的色散是指白光在透明介质中传播时，不同波长的光由于折射率的差异而发生偏离的现象。
例如，我们常见的光的折射会使白光分解成七种颜色的光谱。
3. 光的干涉和衍射光的干涉是指两束相干光在空间叠加时所产生的干涉条纹现象。
其中，常见的实验现象有杨氏双缝干涉和牛顿环等。
光的衍射是指光通过障碍物的缝隙或物体的边缘时所产生的波动现象。
二、电磁感应电磁感应是指当导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电流和感应电动势。
高二物理必修三中，我们主要学习了法拉第电磁感应定律和电磁感应的应用。
1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的定律。
根据法拉第电磁感应定律，导体中感应电动势的大小与磁场变化的速率成正比，与导体形状、导体的材质以及磁场方向等因素有关。
2. 电磁感应的应用电磁感应的应用非常广泛，例如感应电流被应用于电动机、变压器等电器设备中。
另外，电磁感应还与发电机和电磁铁等设备的工作原理密切相关。
三、电磁振荡电磁振荡是指电磁场能量在空间中定向传播的周期性现象。
在高二物理必修三中，我们主要学习了LC振荡电路和电磁波的基本概念。
1. LC振荡电路LC振荡电路是由电感和电容组成的谐振电路。
当电路中的电感和电容上储存的能量发生周期性转化时，即发生电磁振荡。
其中，振荡频率与电路中的电感和电容的数值有关。
2. 电磁波的基本概念电磁波是指由电场和磁场相互耦合而产生的波动现象。
简述lc振荡电路中电磁振荡的过程
简述lc振荡电路中电磁振荡的过程
LC振荡电路是一种由电感器和电容器组成的电路，通常用于产
生高频振荡信号。
当电路中的电容器充电时，会在电容器的两端形成电场，而电感器中存在磁场，当电容器放电时，电流就会通过电感器并产生磁场。
这个过程导致电能和磁能在电容器和电感器之间来回转换，导致电路中不断的振荡。
具体来说，当电容器充电时，电压逐渐增加，但电流非常小。
一旦电容器充满电，它开始放电，将储存的电荷通过电感器释放出去。
在这个过程中，电感器中的磁场开始增强，并且通过电容器传递的电荷开始减少。
当电容器完全放空时，电流最大，磁场也达到最大值，此时电感器中储存的能量已经全部转化为电能。
接着，电容器开始重新充电，并且电流又开始变得很小。
该过程重复发生，导致电路中的电能和磁能不断转换，从而产生稳定的电磁振荡信号。
需要注意的是，LC振荡电路只有在特定的电容和电感值下才会
产生稳定的振荡。
在LC振荡电路中，电容器和电感器之间的共振频
率是由它们的值决定的。
如果这个频率和电路中其他元件的频率匹配，那么电路中就会产生稳定的振荡信号。
因此，在设计LC振荡电路时
需要根据具体应用需求选择合适的电容和电感元件。
物理人教版(2019)选择性必修第二册4.1电磁振荡(共17张ppt)
在一个周期内，振荡电流的方向改变两次，完 成了两次充放电
2 LC 回路的周期和频率公式
四 电磁振荡的应用
正向放电 正向充电 反向放电 反向充电
+
+
--+ Nhomakorabea-
-
+
+
-
电流I
0
t
电容器
电量Q
0
t
二 阻尼振荡和无阻尼振荡
1 无阻尼振荡（等幅振荡） 在电磁振荡中，若没有能量损失，则振荡
电流的振幅不变，永远振荡下去。
2 阻尼振荡
在电磁振荡中，若能量逐渐损失，则振荡电流的 振幅逐渐减少，直到最后停止振荡。
三 电磁振荡周期和频率
最大 最强
0
磁场 B
0
过程分析
电容器 电场能
Eq
线圈
磁场能
i B
过程分析
电容器
线圈
电场能
磁场能
i
Eq
B
电磁振荡过程
＋＋
－－
a
b
－－
＋＋
c
d
＋＋
－－ e
3 电磁振荡：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都在周期性变化的现象。
电磁振荡的图象分析——电流、电量的变化图像
过程分析
＋＋＋＋
L
C
－－－－
初始时刻
电量 q
最大
电场 E 电流 i
最强 0
过程分析
电容器
线圈
电场能
磁场能
LC振荡电路
有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路和电容三点式LC振荡电路。
LC振荡电路的辐射功率是和振荡频率的四次方成正比的，要让LC振荡电路向外辐射足够强的电磁波，必须提高振荡频率，并且使电路具有开放的形式。
LC振荡电路概述LC振荡电路主要用来产生高频正弦波信号，电路中的选频网络由电感和电容组成。
常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路和电容三点式LC振荡电路，它们的选频网络采用LC并联谐振回路。
电感三点式LC振荡电路LC 振荡电路运用了电容跟电感的储能特性，让电磁两种能量交替转化，也就是说电能跟磁能都会有一个最大最小值，也就有了振荡。
不过这只是理想情况，实际上所有电子元件都会有损耗，能量在电容跟电感之间互相转化的过程中要么被损耗，要么泄漏出外部，能量会不断减小，所以实际上的LC振荡电路都需要一个放大元件，要么是三极管，要么是集成运放等数电IC，利用这个放大元件，通过各种信号反馈方法使得这个不断被消耗的振荡信号被反馈放大，从而最终输出一个幅值跟频率比较稳定的信号。
LC振荡电路工作原理开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大，然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率F0。
并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。
设基极的瞬间电压极性为正。
经倒相集电压瞬时极性为负，按变压器同名端的符号可以看出，L2的上端电压极性为负，反馈回基极的电压极性为正，满足相位平衡条件，偏离F0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件，只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适，满足振幅条件，就能产生频率F0的振荡信号。
LC振荡电路特点共射变压器耦合式振荡器功率增益高，容易起振，但由于共发射极电流放大系数B随工作频率的增高而急剧降低，故共振荡幅度很容易受到振荡频率大小的影响，因此常用于固定频率的振荡器。
LC振荡电路分析方法LC 电磁振荡过程涉及的物理量较多，且各个物理量变化也比较复杂。
振荡电路周期公式
LC振荡电路的周期公式______，频率公式______
T=2π√（LC），f=1/【2π√（LC）】
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，这时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。
扩展资料：
LC电路既用于产生特定频率的信号，也用于从更复杂的信号中分离出特定频率的信号。
它们是许多电子设备中的关键部件，特别是无线电设备，用于振荡器、滤波器、调谐器和混频器电路中。
电感电路是一个理想化的模型，因为它假定有没有因电阻耗散的能量。
任何一个LC电路的实际实现中都会包含组件和连接导线的尽管小却非零的电阻导致的损耗。
LC电路的目的通常是以最小的阻尼振荡，因此电阻做得尽可能小。
虽然实际中没有无损耗的电路，但研究这种电路的理想形式对获得理解和物理性直觉都是有益的。
对于带有电阻的电路模型，参见RL。
电磁场中的电磁振荡与LC电路
电磁场中的电磁振荡与LC电路在物理学的领域中，电磁振荡是一个重要的概念。
它描述了电磁场中电荷和电流能量的周期性变化。
LC电路是一种常见的电路类型，由电感（L）和电容（C）组成。
在本文中，我们将探讨电磁振荡与LC电路之间的关系。
一、电磁场中的电磁振荡电磁振荡是指电磁场中能量的周期性的转移和交换。
在一个封闭系统中，当电荷或电流受到外界干扰时，它们将开始振荡并向周围空间传播能量。
这种振荡产生了电磁波，它以光速在真空中传播。
电磁场中的振荡是由Maxwell方程组描述的。
这些方程描述了电磁场的行为，包括电场、磁场和它们之间的关系。
根据Maxwell方程组的推导，我们可以得到电磁场的波动方程，形式为：∇²E = 1/(E₀E₀) × (∂²E/∂E²)其中，∇²表示Laplacian算子，E₀是真空中的电介质常数，E₀是真空中的磁导率常数，E代表电场，E代表时间。
二、LC电路的电磁振荡LC电路是由电感和电容相互连接而成的电路。
它是理解电磁振荡的基础，在电子学和通信领域有广泛的应用。
在一个LC电路中，当电荷在电容器和电感器之间来回振荡时，电磁场的能量也在电荷之间转移。
LC电路中的电磁振荡是根据电压和电流之间的关系来描述的。
在一个简单的LC电路中，电压和电流之间满足下列的关系：v = L (di/dt)其中，v表示电压，L表示电感，i表示电流，t表示时间。
这个方程表明，当电流通过电感器时，电势能被储存在电感中，在电流反向时又转换成电势能。
LC电路中的电磁振荡可以通过电荷的周期性运动来解释。
当电荷在电容器和电感器之间来回振荡时，电荷的位置和速度周期性变化，从而产生电磁场的周期性振荡。
三、电磁振荡与LC电路的应用电磁振荡与LC电路在现代科技中有许多重要应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 无线通信：无线电和移动通信中经常使用电磁振荡和LC电路来产生和接收无线信号。
2. 电子学：电子电路和集成电路中广泛使用LC电路来产生稳定的振荡信号。
简述lc振荡电路中电磁振荡的过程
简述lc振荡电路中电磁振荡的过程
LC振荡电路是一种非常常见的电路，常用于产生高频信号。
LC振荡电路是由电感L和电容C组成的谐振电路，其原理是在电感L和电容C之间交替储能和释放能量，产生无衰减的谐振振荡。
具体来说，当LC振荡电路处于稳定工作状态时，电感和电容之间的电荷和电流会不断来回振荡，从而形成电磁振荡的过程。
电磁振荡是一种自然界常见的现象，其实现方式和原理十分复杂。
在LC振荡电路中，电磁振荡是通过电容和电感之间的物理相互作用实现的。
当电容器中存储了一定量的电荷时，电容器所带电的电势能将被转换为电场能，这时，电荷开始流经电感，电荷在电感中不断地产生磁场，从而形成了电动势。
随着电荷往电感移动，磁场愈发强大。
当电荷从电感中流过去时，磁场的势能则被电荷转化为电场。
通过这种交替变化的过程，LC振荡电路中的电磁波经不断增强，直到达到最大值，然后在电容器和电感器中储存能量，使电磁波衰减。
LC振荡电路中的振荡周期，可以通过电容和电感的绝对值以及电流来计算出。
当电磁波的频率达到其共振点时，电磁波将不断向前传播，形成无线电波。
电磁振荡所产生的电半波在传播过程中会遇到阻抗，这种阻抗可以用来测量电磁波的特性。
实际电路中，电磁振荡在振荡器寄生电容、残留电阻等因素的影响下会产生衰减，因此需要在电路中加入放大器来提高振荡信号的强度。
总之，LC振荡电路中的电磁振荡是一种能量快速交换的过程，能够产生稳定的高频信号。
通过掌握LC振荡电路的原理和特性，我们可以更好地理解电子学和通信工程领域的基本概念，并设计出更加可靠和高效的电路。
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说明：电磁振荡、LC振荡电路高中教材中有，但高考不 做要求．
1 ．正弦交变电流的产生及变化规律：要从电磁感应现 象这一本质认识正弦交变电流的产生及方向变化规律； 要从其推导过程来理解瞬时值表达式中各物理量的含义 及特点． 线圈在磁场中转动切割磁感线，为方便写出瞬时值表达 式．画一沿轴线方向的平面图，非常有利于解决问题． 2．正弦交变电流的描述： (1)利用图象反映正弦交变电流的变化特征，既要准确认 识图象，从中找出需要的物理量，又要把图象和对应的 模型状态结合起来．
换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压， 并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线 圈的匝数分别为n1、n2，为交流电压表．当变压器副 线圈电压的瞬时值大于5 000 V时，就会在钢针和金 属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的 是( BC )
A．电压表的示数等于 5 V 5 B．电压表的示数等于 V 2
4．(2011 新课标)如图，一理想 变压器原副线圈的匝数比为 1 ∶ 2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡 的额定电压为 220 V，额定功率为 22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关， 灯泡正常发光．若用 U 和 I 分别表示此时电压表和电流表 的读数( A ) A．U＝110 V，I＝0.2 A B．U＝110 V, I＝0.05 A C．U＝110 2 V, I＝0.2 A D. U＝110 2 V，I＝0.2 2 A
(1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em； (2)线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F； (3)外接电阻上电流的有效值I.
l 【解析】(1)bc、ad 边的运动速度 v＝ω 2 感应电动势 Em＝4NBlv 解得 Em＝2NBl2ω Em (2)电流 Im＝ 安培力 F＝2NBIml 解得 r＋R 4N2B2l3ω F＝ r＋R 4 (3)一个周期内，通电时间 t＝ T 9
2 R 上消耗的电能 W＝I2 mRt 且 W＝I RT
4NBl2ω 解得 I＝ . r＋R 3（
【解析】 (1)矩形线圆 abcd 在磁场中转动时， 只有 ab、 L2 cd 切割磁感线，且转动的半径为 r＝ ， 2 ωL2 转动时 ab、cd 的线速度 v＝ωr＝ ，且与磁场方向 2 的夹角为 ωt，
所以，整个线圆中的感应电动势 e1＝2BL1vsinωt＝ BL1L2ωsinωt. (2)当 t＝0 时，线圈平面与中性面的夹角为 φ0，则某 时刻 t 时，线圈平面与中性面的夹角为(ωt＋φ0)
4 ．在利用变压器进行远距离输电时，应抓住两个 关系： (1)输电过程的电压关系：
U出 升压变压器副线圈电压＝ U 损 输电线损失电压＋ U用降压变压器原线圈电压
(2)输电过程的功率关系： P出＝P损＋P用
P损 I 2 R线 2 U损 P损 R 线
P出 I= U出
1. (2011天津)在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感 线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电 动势的图象如图2所示，则( B )
A．u2＝190 2sin(50πt) V B．u2＝190 2sin(100πt) V C．为使用户电压稳定在 220 V，应将 P 适当下 移 D．为使用户电压稳定在 220 V，应将 P 适当上 移
【解析】由电压 u2 随时间 t 变化的曲线可知，用户电 压的最大值是 190 2 V， 周期是 2×10－2 s， 所以 u2＝190 2 n1 U1 sin(100πt) V，A 错误，B 正确；根据 ＝ ，n1 减小，u2 n2 U2 增大，因此为使用户电压稳定在 220 V，应将 P 适当上移， C 错误，D 正确．
3．(2011浙江)如图所示，在铁
芯上、下分别绕有匝数n1＝800 和n2＝200的两个线圈，上线 圈两端与u＝51sin314t V的交流 电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电 压表的读数可能是( A ) A．2.0 V B．9.0 V C．12.7 V D．144.0 V
【解析】本题因为铁芯不是“闭合”铁芯，原线圈磁 ΔΦ 通量变化率大于副线圈磁通量变化率， u1 ＝ n1 ， u2 ＝ Δt ΔΦ2 ΔΦ1 ΔΦ2 u1 u2 n2 ，而 > ， > ，故 u2<9.0 V，选 A.此题容易 Δt Δt Δt n1 n2 u1 n1 n2 51 直接应用 ＝ ，得 u2＝ · V＝9 V，误选 B. u2 n2 n1 2
6.(2012 广东)某小型发电机产生的交变电动势为 e＝ 50sin100π t(V)，对此电动势，下列表述正确的有( CD ) A．最大值是 50 2V B．频率是 100 Hz C．有效值是 25 2V D．周期是 0.02 s
【解析】考查交流电的最大值，瞬时值，有效值、 周期、频率基本物理量．
9．(2012 江苏)某兴趣小组设计了一种发电装置，如图 所示． 在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心 4 角 α 均为 π ，磁场均沿半径方向．匝数为 N 的矩形线圈 9 abcd 的边长 ab＝cd＝l、bc＝ad＝2l.线圈以角速度 ω 绕中 心轴匀速转动，bc 和 ad 边同时进入磁场．在磁场中，两 条边所经过处的磁感应强度大小均为 B、 方向始终与两边 的运动方向垂直．线圈的总电阻为 r，外接电阻为 R.求：
【解析】交流电表的示数为有效值，故 A、B 两项均 错误；P 向下滑动过程中，R 变小，由于交流电源、原副 U2 线圈匝数不变，U1、U2 均不变，所以 I2＝ 变大，由 R0＋R I1 n2 n2 ＝ ，得 I1＝ I2 变大，故 C 项正确，D 项错误． I2 n1 n1
*8.(2012山东)图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转
(2)交变电流的“四值”： 交变电流的有效值是根据电 流的热效应来规定的——等效思想， 除正弦交变电流的有 1 效值为最大值的 倍外， 其他交变电流的有效值只能根据 2 热效应求解． “四值”用法要区分： 瞬时值——某时刻值； 最大值——极值、临界问题；有效值——电热、电功等问 题；平均值——平均电流、感应电荷量等问题． 3．理想变压器：变压器的基本原理仍是电磁感应现 象．要深刻理解理想变压器中的三个基本关系，并能在涉 及变压器电路的有关问题中灵活应用； 而对动态分析问题 更要抓住原线圈参量(U1、I1、P1)与副线圈参量 (U2、I2、 P2)之间的约束关系，以别于一般电路的动态分析．
【解析】主要考查理想变压器原副线圈电压、电流与匝数的 关系．U2＝220 V，根据U1∶U2＝n1∶n2得，U1＝110 V．I2 ＝P/U2＝0.1 A，根据I1∶I2＝ n2∶n1得I1＝0.2 A．所以正确 答案是A.
*5．(2011山东)为保证用户电压稳定在220 V，变电 所需适时进行调压，图甲为变压器示意图．保持输 入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输 出电压．某次检测得到用户电压随时间t变化的曲 线如图乙所示．以下正确的是( BD )
*
7．(2012 福建)如图，理想变压器原线圈输入电压 u＝ Umsinω t， 副线圈电路中 R0 为定值电阻， R 是滑动变阻器. 和 是理想交流电压表，示数分别用 U1 和 U2 表 示； 和 是理想交流电流表，示数分别用 I1 和 I2 表示．下列说法正确的是( C )
A．I1 和 I2 表示电流的瞬间值 B．U1 和 U2 表示电压的最大值 C．滑片 P 向下滑动过程中，U2 不变、I1 变大 D．滑片 P 向下滑动过程中，U2 变小、I1 变小
【解析】交变电流知识的考查．由图 2 可知，该交变 电动势瞬时值的表达式为 e＝311sin100πt.当 t＝0.005 s 时， 瞬时值 e＝311 V，此时磁通量变化率最大，A 错；同理当 t＝0.01 s 时，e＝0 V，此时线框处于中性面位置，磁通量 最大，磁通量的变化率为零，B 正确；对于正弦交变电流 Emax 其有效值为 ，题给电动势的有效值为 220 V，C 错；交 2 1 ω 变电流的频率为 f＝ ＝ ＝50 Hz，D 错． T 2π
2．(2011 安徽)如图所示的区域内 有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应 强度为 B.电阻为 R、半径为 L、圆 心角为 45° 的扇形闭合导线框绕垂 直于纸面的 O 轴以角速度 ω 匀速转 动(O 轴位于磁场边界)． 则线框内产 生的感应电流的有效值为( D ) BL2ω 2BL2ω A. B. 2R 2R 2BL2ω BL2ω C. D. 4R 4R 【解析】交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的， 线框转动周期为 T， 而线框转动一周只有 T/4 的时间内有感应 L BLω 22 T 2 BL2ω 电流，则有( ) R ＝I RT，所以 I＝ .D 正确． R 4 4R
n2 C．实现点火的条件是 ＞1 000 n1 n2 D．实现点火的条件是 ＜1 000 n1
【解析】由题 u－t 图象知，交流电压的最大值 Um＝ Um 5 5 V，所以电压表的示数 U＝ ＝ V，故选项 A 错误， 2 2 U1 n1 n2 U2 选项 B 正确；根据 ＝ 得 ＝ ，变压器副线圈电压的 U2 n2 n1 U1 U2m 5 000 最大值 U2m＝5 000 V 时，有效值 U2＝ ＝ V，所 2 2 5 000 V 2 n2 以点火的条件 ＞ ＝1 000，故选项 C 正确，选项 n1 5 V 2 D 错误．
A．t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零
B．t＝ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.01 s时线框平面与中性面重合
C．线框产生的交变电动势有效值为311 V D．线框产生的交变电动势的频率为100 Hz
科目三考试 科目3实际道路考 试技巧、视频教程
科目四考试 科目四模拟考试题 C1 科目四仿真考试