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2017年中考物理辅导:电磁场和电磁波

2017-01-19 16:36摘录:网络关注度:
导读:1.理想电容器和理想电感线圈 理想平行板电容器指板间电场无泄漏.理想电感线圈指线圈无电阻. 在LC回路中使用理想电容器和理想电感线圈,一是保证在电磁振荡过程中无能量损失,二是保证电流按正弦规律变化. 2.LC回路得到能量的方式 必须给LC回路提供能量

1.理想电容器和理想电感线圈

理想平行板电容器指板间电场无泄漏.理想电感线圈指线圈无电阻.

在LC回路中使用理想电容器和理想电感线圈,一是保证在电磁振荡过程中无能量损失,二是保证电流按正弦规律变化.

2.LC回路得到能量的方式

必须给LC回路提供能量,这样回路中才能产生振荡电流.

给LC回路提供能量的方式有:

(1)给电容器充电.连接如图19-7所示的电路,初始断开K2,关闭K1,电源ε向电容器C充电,充电完毕后,断开K1,再闭合K2,于是在LC回路中产生振荡电流.

2017年中考物理辅导:电磁场和电磁波

 

(2)使电感线圈中产生感生电流.连接如图19-8所示电路,初始电键K关闭,稳定后电感线圈L相当短路导线的作用,其上有电流通过,但电容器极板不带电.断开电键K后,在LC回路中便会有振荡电流产生.

这两种不同的方式都是给LC回路提供能量,但第一种方式是首先提供电场能,第二种方式是首先提供磁场能.

3.电磁振荡中的周期性

振荡电路中的电流,电容器的带电量,磁场能量,电场能量都随时间作周期性的变化.例如图19-8所示的装置,以电键K断开的瞬间为计时零点,则表述电容器的带电量q以及电感线圈中电流i随时间变化的图线q-t及i-t图线分别如图19-9及19-10所示(其中q以电容器左板带正电为正,i以自左至右流过电感线圈的电流为正).

大值时,q为零.此关系恰好反映了LC回路中能量的转化与守恒关系.即q最大,电场能最大时,i为零,磁场能为零,反之亦然

向放电电流逐渐增大.由此可见,凡是充电电流一定逐渐变小,此过程是磁场能向电场能转化的过程.凡是放电电流一定逐渐增大,此过程是电场能向磁场能转化的过程.

4.电磁场是一种特殊的物质

电磁场与其他形式的物质一样,也具有能量、动量等等.所以,电磁波在空间的传播,可以理解为既是物质在空间的传播,也是能量在空间的传播.

5.电磁波的传播特点

(1)电磁波的传播不需要介质.

(2)在传播过程中,电磁波的频率永远不变.

(3)在传播过程中,电磁波的波速可变.决定波速的因素有:波的频率和介质的种类.同频率的电磁波在不同介质中波速不同;不同频率的电磁波在相同介质中波速不同.

必然导致波长的改变.

(5)电磁波与其他形式的波一样,具有干涉和衍射的现象.

6.LC回路固有周期(频率)的改变

改变电容器的电容C或电感线圈的自感系数L即可改变LC回路的固有周期(频率).在实际应用时,常可利用可变电容器来改变电容值,这在电磁波的发射和接收回路中常可见到. 

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