电磁波-电磁振荡课件.ppt

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1、电磁波 电磁振荡两个元件 电场能与磁场能 电容器能储存电场能，储存电场能的多少与电压有关，电压越高，电场能越大。电感线圈能储存磁场能，储存磁场能的多少与电流有关，电流越高，磁场能越大。电磁振荡模拟图1振荡电流：像这种由电路产生大小和方向都做周期性变化的电流，叫做振荡电流 振荡电流跟正弦交变电流一样，也按正弦规律变化是频率很高的交变电流2振荡电路：能够产生振荡电流的电路，叫做振荡电路 由自感线圈和电容器组成的振荡电路叫做 LC振荡电路，它是一种最简单的振荡电路3、在LC振荡电路中，电场能与磁场能的相互转化，电容器极板上的电量q、电路中的电流i、电容中的电场强度E与电感线圈中的磁感应强度B都在发生

2、周期性的变化，这种现象就是电磁振荡。充放电情况从能量角度：放电过程，就是电场能转化为磁场能的过程，充电过程，就是磁场能转化为电场能的过程 电压越高，表示电容器中的电场能越大；电流越大，表示电感中的磁场能越大阻尼振荡和无阻尼振荡 1任何电磁振荡电路中，总存在能量损耗，使振荡电流的振幅逐渐减小，这种振荡叫做阻尼振荡，或叫做减幅振荡(1)振荡电路中的能量损耗有一部分转化为内能（产生焦耳热），还有一部以电磁波的形式向外辐射出去(2)如果用振荡器不断地将电源的能量补充到振荡电路中去，就可以保持等幅振荡2在电磁振荡中，如果没有能量损失，振荡电流的振幅保持不变,这种振荡叫无阻尼振荡.(也叫做等幅振荡)思 考

3、：如 图 所 示 的 振 荡 电 路 中，某 时 刻 线 圈 中 磁场方向向上，且电路的电流正在增强，则此时A a点电势比b 点低B 电容器两极板间场强正在减小C 电路中电场能正在增大D 线圈中感应电动势正在减小 电磁振荡的周期和频率 LC回 路 的 周 期 和 频 率 由 回 路 本 身 的 特 性 决 定 这种 由 振 荡 回 路 本 身 特 性 所 决 定 的 振 荡 周 期（或 频率）叫 做 振 荡 电 路 的 固 有 周 期（或 固 有 频 率），简称振荡电路的周期（或频率）麦克斯韦电磁场理论一、变化的磁场产生电场 线圈不存在时,线圈所处的空间还有电场吗?二、变化的电场产生磁场 麦克

4、斯韦电磁场理论的另一种理解稳定的电场不产生磁场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场非均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场非均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场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预言电磁场的存在-1864年，麦氏发表了电磁场理论，成为人类历史上预言电磁波存在的第一人。并揭示了电、磁、光在本质上的统一性。电磁波传播的速度是光速。光是电磁波的一种。电磁波在空间传播时，在任一位置上（或任一时刻）E、B、v三矢量相互垂直。电磁波是横波。E达到最大时，B也达到最大。电磁波图景的分析：PLAY 1886年赫兹的电火花人类历史上

5、最早捕捉到的电磁波 赫兹还观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象，他还测量出电磁波和光有相同的速度.这样赫兹验证了麦克斯韦关于光的电磁理论.例：电流随时间变化的规律如下列图所示，能发射电磁波的是（）无线电技术中使用的电磁波叫无线电波。波段 波长 频率 传播方式 主要用途长波30000m3000m10kHz100kHz 地波超远程无线电通信和导航中波 3000m200m 100kHz1500kHz地波和天波调幅（AM）无线电广播、电报、通信中短波 200m50m 1500kHz6000kHz短波 50m10m 6MHz30MHz 天波微波米波（VHF）10m1m 30MHz300MH

6、z近似直线传播调频（FM）无线电广播、电视、导航分米波（UHF）1m0.1m 300MHz3000MHz直线传播电视、雷达、导航厘米波 10cm1cm 3000MHz30000MHz毫米波 10mm1mm30000MHz300000MHz（一）有效的向外界发射电磁波的条件1、要有足够高的振荡频率，因为频率越高，发射电磁波的本领越大。一、无线电波发射 振荡电流的频率越高，向外辐射电磁波能量的本领也越强单位时间内辐射出去的能量，与电磁波频率的四次方成正比2、振荡电路为开放电路，电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才可能有效的将电磁场的能量传播出去。发射无线电波的装置：电磁波传递声音和图像信号：先将

7、信号载在电磁波上，再把载有信号的电磁波发射出去，到达接收处设法从电磁波上把信号检出来.调制 发射 接收 检波(一)发射的无线电波如何被接收到呢？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.二、无线电波接收用调谐电路接收到的感应电流是调制的高频振荡电流，要直接感受到所需要的信号，还需要检波。电磁波在我们的生活中那么重要，它甚至改变了我们的生活方式手机电视雷达因特网微波炉电视广播的发射和接收过程测距：发射接收利用发射与接收之间的时间差，计算出物体的距离。了解雷达用的是什么电磁波?为什么可以根据雷达显示屏看出离障碍物有多远？电磁波的危害尽管电磁波为人类造福

8、，但也给人类带来某些害处，它会干扰人体生理节律，破坏免疫机能，引起头疼、失眠等症状，常被人们称为“无形杀手”。1995年4月，美国一架飞机在航行中，由于机上有人使用手机，使机上的电子设备全部失灵，飞机偏离了航线。所以，电磁污染对人类生存环境的干扰已成为环境科学中的新课题。电磁波谱、电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫电磁波谱.、电磁波谱由无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线合起来构成范围非常广阔的大家族.电磁波谱分布示意图按频率由小到大（波长由大到小）排列形成的电磁波谱是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线二、无线电波无线电波：波长大于1mm（频率小于300GHz)的电磁波用途：通信、广播和天体物理研究等