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物理:新人教版选修3-4


电 L 路 图

C
G

K

电 L 路 图

C
G

++++ ____

K

电 L 路 图

C
G

++++ ____

K

/>
电 L 路 图

C
G

++++ ____

K

振荡电流:大小和方向都做周期性变化的
电流叫振荡电流

振荡电路: 产生振荡电流的电路叫 振荡电路

LC回路:由线圈L和电容C组成 的最简单振荡电路。

理想的LC振荡电路:只考虑电感、 电容的作用,而忽略能量损耗

LC振荡电路

L

C

L A

L

C ___
+ + + 放电L

C

+++ ___

C

C __ L 放电
++

B

C ++
__

D


第二


第一

I

L

磁 场 能

}

B}

C

q U

E
电 场 能

用电器

电源

用电器

电场能 放电:

磁场能

__

L

L
充电:磁场能

电场能

_
+

C

++

C

例:1
此图正处充电过程还是放电过程?

___ +++

答:放电

例2: 此图是处充电过程,则电容器上 极板带正电还是负电?

答:正电

无阻尼振荡和阻尼振荡
A、振荡电路中,若没有能量损耗,则振荡电 流的振幅将不变 ,这种振荡叫无阻尼振荡。如 图:(1)
i t (1) (2) i

t

B、阻尼振荡,任何振荡电路中,总存在能量损耗, 使振荡电流 i 的振幅逐渐减小,这种振荡叫阻尼振 荡.如图(2)

势能

动能

势能

动能

势能

++
__

——

++
__

++

电场能
i

磁场能

电场能

磁场能 电场能

0

T

4

T

3T

2

4

T

t

1、如图所示为振荡电路在某一时刻的电 容器情况和电感线圈中的磁感线方向情况, 由图可知,以下说法正确得是

A、电容器正在充电 B、电感线圈的电流正在 增大 C、电感线圈中的磁场能 正在转变为电容器的电 L 场能 D、自感电动势正在阻碍 电流增加

(A C)

C

———

+ + +

1、如图所示为振荡电路在某一时刻的 电容器情况和电感线圈中的磁感线方向 情况,由图可知,以下说法正确得是

A、电容器正在充电 B、电感线圈的电流正在 增大 C、电感线圈中的磁场能 正在转变为电容器的电 场能 D、自感电动势正在阻碍 电流增加

C+ + +

L

---

2、如图所示,LC电路中电流随时间 变化的曲线做出的判断正确的是
A、在t1时刻电容器两端电压最小 B、在t1时刻电容器带的电量为零 1 C、在t2时刻电路中只有电场能 D、在t2时刻电路中只有磁场能

i
0
t1 t2

答:ABC

t

3.已知LC振荡电路中电容器极板1上的电 量随时间变化的曲线如图所示则( ) A.a、c两时刻电路中电流最大,方向相同 B.a、c两时刻电路中电流最大,方向相反 C.b、d两时刻电路中电流最大,方向相同 D.b、d两时刻电路中电流最大,方向相反

4.当LC振荡电路中电流达到最大值时, 下列叙述中正确的是( )。

A.磁感应强度和电场强度都达到最大值
B.磁感应强度和电场强度都为零 C.磁感应强度最大而电场强度为零

D.磁感应强度是零而电场强度最大

电磁振荡的周期和 频率

电磁振荡与简谐运动有很多相
似之处,它们的运动都有周期性, 我们知道自由振动的周期只与振

动系统本身的特性有关,那么电 磁振荡的周期或频率是由什么因
素决定的呢?本节我们将研究这 个问题.

一、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(或磁场能)完成两次周期性 变化.

? 大量实验表明: (1)电容增大时,周期变长(频率变 低); (2)电感增大时,周期变长(频率变 低); (3)电压升高时,周期不变(频率不 变). 结果表明, LC 回路的周期和频 率只与电容C和自感L有关,跟电容器 的带电多少和回路电流大小无关.

? 定性解释:
电容越大,电容器容纳电荷就 越多,充电和放电所需的时间就越

长,因此周期越长,频率越低;自
感越大,线圈阻碍电流变化的作用 就越大,使电流的变化越缓慢,因

此周期越长,频率越低.

? LC回路的周期和频率公式

T ? 2? LC f ? 1 2? LC

(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.

例: 对振荡电路,下列说法正确的是( )
A.振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的 时间为 ? LC
B.振荡电路中,电场能与磁场能的转化周期为 2? LC C.振荡过程中,电容器极板间电场强度的变化 周期为

2? LC 2? LC

D.振荡过程中,线圈内磁感应强度的变化 周期为

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 ?

LC .电场、磁场、电荷的 变化周期跟电流的变化周期相同.均为 2? LC .
所以,正确选项为C.D.

小结:
?

LC 振荡电路中电磁振荡的固有周

T ? 2? LC 1 ? 固有频率 f ? 2? LC

期回路的周期

再见


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