电磁振荡的周期和频率课件.ppt

关于电磁振荡的周期和频率现在学习的是第1页，共17页电电磁磁振振荡荡与与简简谐谐运运动动有有很很多多相相似似之之处处，它它们们的的运运动动都都有有周周期期性性，我我们们知知道道自自由由振振动动的的周周期期只只与与振振动动系系统统本本身身的的特特性性有有关关，那那么么电电磁磁振振荡荡的的周周期期或或频频率率是是由由什么因素决定的呢？本节我们将研究这个问题什么因素决定的呢？本节我们将研究这个问题现在学习的是第2页，共17页一、电磁振荡的周期和频率 1 1周周期期和和频频率率：电电磁磁振振荡荡完完成成一一次次周周期期性性变变化化所所需需的的时时间间叫叫做做周期周期，一秒钟内完成周期变化的次数叫做，一秒钟内完成周期变化的次数叫做频率频率 LCLC回回路路的的周周期期和和频频率率由由回回路路本本身身的的特特性性决决定定这这种种由由振振荡荡回回路路本本身身特特性性所所决决定定的的振振荡荡周周期期（或或频频率率）叫叫做做振振荡荡电电路路的的固固有有周周期期（或或固固有有频频率率），简简称称振振荡荡电电路路的的周周期期（或频率）（或频率）2 2在一个周期内，振荡电流的方向改变两次；电场能（或在一个周期内，振荡电流的方向改变两次；电场能（或磁场能）完成两次周期性变化磁场能）完成两次周期性变化现在学习的是第3页，共17页二、LC回路的周期和频率公式 点击右图观看动画演示电磁振荡的周期和频率.swf现在学习的是第4页，共17页大量实验表明：大量实验表明：（1 1）电容增大时，周期变长（频率变低）；）电容增大时，周期变长（频率变低）；（2 2）电感增大时，周期变长（频率变低）；）电感增大时，周期变长（频率变低）；（3 3）电压升高时，周期不变（频率不变）电压升高时，周期不变（频率不变）结结果果表表明明，LCLC回回路路的的周周期期和和频频率率只只与与电电容容CC和和自自感感L L有有关关，跟跟电电容容器器的的带带电电多多少少和和回回路路电电流流大小无关大小无关现在学习的是第5页，共17页定性解释定性解释：电电容容越越大大，电电容容器器容容纳纳电电荷荷就就越越多多，充充电电和和放放电电所所需需的的时时间间就就越越长长，因因此此周周期期越越长长，频频率率越越低低；自自感感越越大大，线线圈圈阻阻碍碍电电流流变变化化的的作作用用就就越越大大，使使电电流流的的变变化化越越缓缓慢慢，因因此此周周期期越越长长，频率越低频率越低现在学习的是第6页，共17页LC回路的周期和频率公式（1 1）式式中中各各物物理理量量T T、L L、CC、f f的的单单位位分分别别是是s s、H H、F F、HzHz（2 2）适适当当地地选选择择电电容容器器和和线线圈圈，可可使使振振荡荡电电路路物物周周期期和和频频率率符符合我们的需要合我们的需要 现在学习的是第7页，共17页 【例【例1 1】要想提高电磁振荡的频率，下列办】要想提高电磁振荡的频率，下列办法中可行的是法中可行的是 （）A.A.线圈中插入铁芯线圈中插入铁芯 B.B.提高充电电压提高充电电压 C.C.增加电容器两板间距离增加电容器两板间距离 D.D.减小电容器两板间的正对面积减小电容器两板间的正对面积CD现在学习的是第8页，共17页 【例【例2 2】在】在LCLC振荡电路中，用以下的哪种方法可振荡电路中，用以下的哪种方法可以使振荡频率增大一倍以使振荡频率增大一倍(）A A自感系数自感系数L L和电容和电容C C都增大一倍都增大一倍 B B自感系数自感系数L L增大一倍，电容增大一倍，电容C C减少一半减少一半 C C自感系数自感系数L L减少一半，电容减少一半，电容C C增大一倍增大一倍 D D自感系数自感系数L L和电容和电容C C都减少一半都减少一半D现在学习的是第9页，共17页 【例【例3 3】如图】如图4 4所示的所示的LCLC振荡电路中，可变电容振荡电路中，可变电容器器C C的取值范围为的取值范围为10 pF10 pF360 pF360 pF线圈的电感线圈的电感L=0.10HL=0.10H求此电路能获得的振荡电流的最高频率求此电路能获得的振荡电流的最高频率多大？最低频率又为多少？多大？最低频率又为多少？解析解析:最高频率最高频率f f1 1和最低频率和最低频率f f2 2分别为分别为现在学习的是第10页，共17页例4：对振荡电路，下列说法正确的是（）B振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为 A振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的时间为 C振荡过程中，电容器极板间电场强度的变化周期为 D振荡过程中，线圈内磁感应强度的变化周期为 现在学习的是第11页，共17页解析：在一个周期内，电容器充电、放电各两次，每次充电或放电所用的时间为振荡周期的1/4电场能与电场强度的方向无关，磁场能与磁感应强度的方向无关，因此在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值，即电场能或磁场能的变化周期为电场、磁场、电荷的变化周期跟电流的变化周期相同均为所以，正确选项为CD 现在学习的是第12页，共17页【例例5 5】有一有一LCLC振荡电路，当电容调节为振荡电路，当电容调节为C C1 1=200=200 pFpF时，能产生频率为时，能产生频率为f f1 1=500 kHz=500 kHz的振荡电流，要获的振荡电流，要获得频率为得频率为f f2 2=1.010=1.0103 3kHzkHz的振荡电流，则可变容器的振荡电流，则可变容器应调至多大？应调至多大？(设电感设电感L L保持不变保持不变)解析：解析：现在学习的是第13页，共17页现在学习的是第14页，共17页【例例5 5】一个智能玩具的声响开关与】一个智能玩具的声响开关与LCLC电路中电流电路中电流有关。已知有关。已知L L0.25H0.25H，电容器电容，电容器电容C C4F4F，在电，在电容器开始放电时（取容器开始放电时（取t t0 0），这时上极板带正电，），这时上极板带正电，下极板带负电，问：当下极板带负电，问：当t t2.0102.010-3-3s s时，电容器时，电容器上极板带何种电？电路中的电流方向如何？上极板带何种电？电路中的电流方向如何？解析：由公式解析：由公式当当t t210-3s210-3s时，处于第一个周期内的时，处于第一个周期内的T T4 4到到2T2T4 4之间。在之间。在第一个第一个T T4 4内电容器放电，放电内电容器放电，放电完毕，电容器上电荷为零，电路中电流最完毕，电容器上电荷为零，电路中电流最大，在第二个大，在第二个T T4 4内，线圈中电流方向不内，线圈中电流方向不变，线圈中的自感电动势对电容器充电，变，线圈中的自感电动势对电容器充电，下极板带正电，上极板带负电，电流方向下极板带正电，上极板带负电，电流方向为逆时针方向。为逆时针方向。现在学习的是第15页，共17页小结：LC振荡电路中电磁振荡的固有周期回路的周期 固有频率 现在学习的是第16页，共17页感谢大家观看现在学习的是第17页，共17页