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1、第四章第四章 电磁振磁振荡与与电磁波磁波电磁振荡电视、广播接收的是电磁波,要产生电磁波,需要持续变化的电流,而且通常要求电流的频率很高,怎样才能产生这样的电流?可以通过线圈和电容器组成的电路实现。电磁振荡的产生电流的大小和方向做周期性迅速变化的电流叫做。产生振荡电流的电路,就是。和交变电流有何关系?振荡电流属于交变电流。充满放电充电放电充电连续过程电路中的电流,电容器、电容器里的、线圈里的都在周期性的变化。这种现象叫做电磁振荡电磁振荡。电电流、流、磁感磁感应强应强度、度、磁磁场场能能同步电电荷量、荷量、极板极板间间的的电压电压(电场强电场强度)、度)、电场电场能能线线圈自感圈自感电动势电动势同
2、步电磁振荡中的能量变化理想情况:电场能和磁场能发生周期性的转化。实际情况:由于电路中有电阻,电路中总会有一部分能量转化为内能。还会有一部分能量以电磁波的形式辐射出去。振荡电路中的能量会逐渐减少。振荡电流的振幅就会逐渐减小,直至停止。补充能量到振荡电路中,抵消能量损耗的部分,可得到振幅不变的等幅振荡。电磁振荡的周期和频率(1)如如果果仅将将线圈圈更更换为自自感感系系数数L更更大大的的线圈圈,将将开开关关S掷向向1,先先给电容容器器充充电,再再将将开开关关S掷向向2,电容容器器通通过线圈圈放放电,线圈圈的的“阻阻碍碍”作作用用是是否否也也更更大大?电容容器器的的充充放放电时间会会长些些还是是短些?
3、短些?(2)如如果果仅将将电容容器器更更换为电容容C更更大大的的电容容器器,将将开开关关S掷向向1,先先给电容容器器充充电,电容容器器的的带电荷荷量量是是否否增增大大?再再将将开开关关S掷向向2,电容容器器通通过线圈圈放放电,放放电时间是是否否相相应地地变长?“阻碍阻碍”作用更大时间变长作用更大时间变长带电荷量增大放电时间变长。电磁振荡的周期和频率电磁波变化的磁场产生电场变化的磁场产生电场变化的变化的电场电场产生产生磁场磁场麦克斯韦认为:麦克斯韦认为:均匀变化的磁场产生恒定电场均匀变化磁场产生均匀变化电场周期性变化的磁场产生周期性变化的电场均匀变化的电场产生恒定磁场均匀变化电场产生均匀变化磁场
4、周期性变化的电场产生周期性变化的磁场变化的电场和磁场交替产生由近及远的向周围传播,形成电磁波。麦克斯韦预言,电磁波的电场和磁场相互垂直,且都与传播方向垂直,。赫兹通过实验证实了电磁波的存在。电磁波电磁波是物质存在的一种形式。是物质存在的一种形式。电磁波传播不需要介质,可在真空中传播。电磁波传播不需要介质,可在真空中传播。电磁波具有能量,且频率越高,能量越大电磁波具有能量,且频率越高,能量越大。电磁波的发射和接收有足够高的振荡频率有足够高的振荡频率电路开放电路开放有效有效发射射电磁波的条件磁波的条件电磁波的发射AMFM调制电磁波的接收电谐振:当接收电路的固有频率和收到的电磁波的频率相同时,接收电
5、路中产生的振荡电流最强。调谐:调节可调电容器的电容改变电路的固有频率,使之与要接受的电磁波频率相同,即可在调谐电路中激起较强的感应电流。解调:从调谐电路得到的经过调制的高频电流中还原出信号。电视广播的发射和接收放大电磁波谱能量大,穿透力强能量大,穿透力强能量大,穿透力强能量大,穿透力强波长长,波动性强波长长,波动性强波长长,波动性强波长长,波动性强C电磁波波速C=3.0X108m/s,波长越长,频率越低。拓展:Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术,通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射频频段。请判断Wi-Fi属于什么区段?(1G Hz=109Hz)遥控、遥测、加热(热效应)、红外摄像、红外制导照明、照相等杀菌、防伪(荧光效应)、治疗皮肤病等探测、治疗检查、探测、透视电视、雷达、通信、导航、微波炉、广播、天体物理研究直线传播天波地波