电磁震荡电磁波的发射和接收.pptx

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1、一、电磁振荡的产生第1页/共21页 LC LC回路里产生的振荡电流是按正弦规律变化回路里产生的振荡电流是按正弦规律变化的。的。第2页/共21页第3页/共21页1 1振振荡荡电电流流：像像这这种种由由电电路路产产生生大大小小和和方方向向都都做做周周期性变化的电流，叫做期性变化的电流，叫做振荡电流振荡电流 2 2振振荡荡电电路路：能能够够产产生生振振荡荡电电流流的的电电路路，叫叫做做振振荡荡电电路路由由自自感感线线圈圈和和电电容容器器组组成成的的振振荡荡电电路路叫叫做做LCLC振振荡电路荡电路，它是一种简单的振荡电路，它是一种简单的振荡电路 实际应用的实际应用的LCLC振荡电路中振荡电流的频率很高

2、振荡电路中振荡电流的频率很高 （1 1）振荡电流是频率很高的交变电流）振荡电流是频率很高的交变电流 （2 2）振振荡荡电电流流跟跟正正弦弦交交变变电电流流一一样样，也也按按正正弦弦规规律变化律变化 第4页/共21页 电电磁磁振振荡荡：在在振振荡荡电电路路里里产产生生振振荡荡电电流流的的过过程程中中，电电容容器器极极板板上上的的电电荷荷，通通过过线线圈圈的的电电流流，以以及及跟跟电电流流和和电电荷荷相相联联系系的的磁磁场场和和电电场场都都发发生生周周期性变化的现象，叫做期性变化的现象，叫做电磁振荡电磁振荡第5页/共21页 2 2阻阻尼尼振振荡荡：任任何何电电磁磁振振荡荡电电路路中中，总总存存在在

3、能能量量损损耗耗，使使振振荡荡电电流流的的振振幅幅逐逐渐渐减减小小，这这种种振振荡荡叫叫做做阻尼振荡阻尼振荡，或叫做，或叫做减幅振荡减幅振荡 （1 1）振振荡荡电电路路中中的的能能量量损损耗耗有有一一部部分分转转化化为为内内能能（产产生生焦焦耳耳热热），还还有有一一部部向向外外辐辐射射出出去去而而损损失失 （2 2）如如果果用用振振荡荡器器不不断断地地将将电电源源的的能能量量补补充充到到振荡电路中去，就可以保持等幅振荡振荡电路中去，就可以保持等幅振荡 1 1无阻尼振荡：无阻尼振荡：在电磁振荡中，如果没有能量损失，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，这种振荡叫做振荡电流的振幅

4、保持不变，这种振荡叫做无无阻尼振荡阻尼振荡，也叫做也叫做等幅振荡等幅振荡 第6页/共21页三、电磁振荡的周期和频率 1周期和频率：电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间叫做周期，一秒钟内完成周期变化的次数叫做频率 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）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第7页/共21页LC电路的周期（频率）与哪些因素有关？电路的周期（频率）与哪些因素

5、有关？电容较大时，电容器充电、放电的时间长些还是短电容较大时，电容器充电、放电的时间长些还是短些？线圈的自感系数较大时，电容器充电、放电时间些？线圈的自感系数较大时，电容器充电、放电时间长些还是短些？长些还是短些？根据上面的讨论结果，定性地讲，根据上面的讨论结果，定性地讲，LCLC电路的周期电路的周期（频率）与电容（频率）与电容C C、电感、电感L L的大小有什么关系？的大小有什么关系？思考与讨论思考与讨论第8页/共21页3 3、LCLC回路的周期和频率公式 （1）式中各物理量T、L、C、f的单位分别是s、H、F、Hz（2）适当地选择电容器和线圈，可使振荡电路物周期和频率符合我们的需要 第9页

6、/共21页一一.电磁波的发射电磁波的发射 要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有如下特点：要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有如下特点：第一，要有足够高的振荡频率。第一，要有足够高的振荡频率。振荡电路向外辐射振荡电路向外辐射能量的本领与振荡频率密切相关。频率越高，发射电能量的本领与振荡频率密切相关。频率越高，发射电磁波的本领越大磁波的本领越大 第二，振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大第二，振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去。的空间，这样才能有效地把能量辐射出去。第10页/共21页 实际应用的开放电路如图丁所示，线圈的一端实际应用的开放电路如图丁所示，线

7、圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫做用导线与大地相连，这条导线叫做地线地线，线圈的，线圈的另一端与高高地架在空中的另一端与高高地架在空中的天线天线相连。相连。无线电波无线电波就由这样巨大的开放电路发射出去。就由这样巨大的开放电路发射出去。天天线线地地线线第11页/共21页利用电磁波可以传递各种信号利用电磁波可以传递各种信号:声音、电视图象声音、电视图象问题：问题：我们要传递的我们要传递的信信号不是等幅号不是等幅高频振荡电流高频振荡电流，而是，而是一些一些低频低频信信号号（如：声音（如：声音信信号频率只有几百至几千赫兹，号频率只有几百至几千赫兹，图象图象信信号频率也不过上万赫兹号频率也不过上万

8、赫兹）能否把它们能否把它们直接发送直接发送出出去？去？第12页/共21页 在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变叫叫调制调制。调制有两种方法调制有两种方法:1.1.调幅：使高频电磁波和振幅随着信号的强弱而变，调幅：使高频电磁波和振幅随着信号的强弱而变，这种调制叫做调幅。这种调制叫做调幅。2.2.调频：使调频电磁波的频率随信号的强弱而变，调频：使调频电磁波的频率随信号的强弱而变，这种调制叫做调频。这种调制叫做调频。第13页/共21页调制调制调频调频调幅调幅声音信号的调制过程：声音信号的调制过程：第14页/共21页二二.无线电波的接收无线电波的接收

9、1.接收天线：电磁波在传播时如果遇到导体，就会接收天线：电磁波在传播时如果遇到导体，就会在导体中产生感应电流。因此，空中的导体可以用在导体中产生感应电流。因此，空中的导体可以用来接收电磁波，这就是接收天线。来接收电磁波，这就是接收天线。彩塔接收天线彩塔接收天线电报大楼上的接收天线电报大楼上的接收天线第15页/共21页 电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振，相当于荡电流最强，这种现象叫做电谐振，相当于机械振动中的共振。机械振动中的共振。第16页/共21页收

10、音机的调谐电路 图示为收音机的简单的调谐电路，通过可变电容改变调谐电路的固有频率，使其与接收电台的电磁波频率相同，这个频率的电磁波就在调谐电路里激起较强的感应电流，这样就选出了电台。可变电容可变电容3.调谐：使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐。调谐：使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐。第17页/共21页4.4.解调：用解调：用调谐调谐电路接收到的感应电流是经过调电路接收到的感应电流是经过调制的高频振荡电流，还不是我们需要的声音或图制的高频振荡电流，还不是我们需要的声音或图象信号。还要象信号。还要使声音或图象信号从高频电流中还使声音或图象信号从高频电流中还原出来，这个过程叫做解调。原出来，这个过程叫做解调。解调是调制的逆过解调是调制的逆过程，程，调幅波的解调也叫检波调幅波的解调也叫检波。第18页/共21页调谐调谐利用利用“电谐振电谐振”检波（解调）检波（解调）接收接收第19页/共21页信号信号调制调制振荡电流振荡电流发射发射调谐电路调谐电路解调解调输出输出无线电波发射和接受流程图无线电波发射和接受流程图无线电波的发射无线电波的发射无线电波的接无线电波的接收收第20页/共21页感谢您的观看！第21页/共21页