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一、振荡电流的产生电磁振荡 1、电磁振荡： 在振荡电路里产生振荡电流的过程中，由容器极板上的电荷，通过线圈的电流，以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化的现象，叫做电磁振荡。 2、LC振荡电路 由自感线圈和电容器组成的电路就是最简单的振荡电路，简称LC回路。 在LC回路里，产生的大小和方向都做周期性变化的电流，叫做振荡电流。 如图所示， 先将电键S和1接触，电键闭合后电源给电容器C充电，然后S和2接触，在LC回路中就出现了振荡电流。大小与方向都做同期性变化的电流叫振荡电流． 3、电磁振荡本质 (1)从振荡的表象上看：LC振荡过程实际上是通过线圈L对电容器C充、放电的过程。 (2)从物理本质上看：LC振荡过程实质上是磁场能和电场能之间通过充、放电的形式相互转化的过程。 4、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做频率。 在电磁振荡发生时，如果不存在能量损失，也不受外界其它因素的影响，这时的振荡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。 理论研究表明，周期T和频率f跟自感系数L和电容C的关系： f=1/T 注意：当电路定了，该电路的周期与频率就是定值，与电路中电流的大小，电容器上带电量多少无关。 5．LC振荡过程的阶段分析和特殊状态 如图所示，在O、t2、t4时刻，线圈中振荡电流i为0，磁场能最小，而电容器极板间电压u恰好达到最大值，电场能最多； 在t1、t3时刻则正相反，振荡电流、磁场能均达到最大值，而电压为0，电场能最少。 在O→t1和t2→t3阶段，电流增强，磁场能增多，而电压降低，电场能减小，这是电容器放电把电场能转化为磁场能的阶段； 在t1→t2和t3→t4阶段，电流减弱，磁场能减小，而电压升高，电场能增多，这是电容器充电把磁场能转化为电场能的阶段。 二、麦克斯韦电磁理论的两个基本假设 变化的电场其周围产生磁场，变化的磁场其周围产生电场． (1)变化的磁(电)场将产生电(磁)场。 (2)变化的磁(电)场所产生的电(磁)场取决于磁(电)场的变化率。 (3)变化的磁场和变化的电场互相联系着，形成一个不可分离的统一体——电磁场。 注意：均匀变化的电场(或磁场)其周围产生稳定的磁场(或电场)。 均匀变化的磁(电)场将产生恒定的电(磁)场，具体地说， 非均匀变化的磁(电)场将产生变化的电(磁)场，周期性变化的磁(电)场将产生周期相同的周期性变化的电(磁)场。 三、电磁场： 变化的电场磁场形成一个不可分割的统一体叫电磁场。 四、电磁波 1、电磁波是怎样产生的： 如果在空间某处发生了周期性变化的电场，就会在空间引起周期性变化的磁场； 这个周期性变化的磁场又会在较远的空间引起新的周期性变化的电场，新的周期性变化的电场又会在更远的空间引起新的周期性变化的磁场…… 这样，电磁场就由近及远向周围空间传播开去，形成了电磁波。 2、电磁波的特点： a.电磁波的传播不需要介质，但可以在介质中传播。 b.电磁波是横波。E与B的方向彼此垂直，而且都跟波的传播方向垂直，因此电磁波是横波。 c.电磁波的波速等于光速，实际上，光就是特定频率范围内的电磁波。电磁波各物理量之间的关系式：λ=C/f。 d.场是能量贮存的场所，电磁波贮存电磁能。 e.赫兹用实验证明了电磁波的存在，还测定了电磁波的波长和频率，得到了电磁波的传播速度。 f.电磁波的传播不需要靠别的物质作介质，在真空中也能传播。 注意： ⑴要深刻理解和应用麦克斯韦电磁场理论的两大支柱：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。 可以证明：振荡电场产生同频率的振荡磁场；振荡磁场产生同频率的振荡电场。 ⑵按照麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一的场，这就是电磁场。 电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现。 五、电磁波谱 六、无线电波的发射和接收 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(包括调幅和调频)。 2.无线电波：无线电技术中使用的电磁波。 3.无线电波的发射：如图所示。 ①调制：使电磁波随各种信号而改变 ②调幅和调频 4.无线电波的接收 ①电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振。 ②调谐：使接收电路产生电谐振的过程。调谐电路如图所示。 通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。 ③检波：从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号。 5.电磁波的应用 广播、电视、雷达、无线通信等都是电磁波的具体应用。 雷达：无线电定位的仪器，波位越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能强，多数的雷达工作于微波波段。 缺点，沿地面传播探测距离短。中、长波雷达沿地面的探测距离较远，但发射设备复杂。 【知识网络】 |
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