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2017年中考物理輔導:電磁場和電磁波

2017-01-19 16:45:34來源:網絡關注度:
導讀:1.理想電容器和理想電感線圈 理想平行板電容器指板間電場無泄漏.理想電感線圈指線圈無電阻. 在LC回路中使用理想電容器和理想電感線圈,一是保證在電磁振蕩過程中無能量損失,二是保證電流按正弦規律變化. 2.LC回路得到能量的方式 必須給LC回路提供能量

1.理想電容器和理想電感線圈

理想平行板電容器指板間電場無泄漏.理想電感線圈指線圈無電阻.

在LC回路中使用理想電容器和理想電感線圈,一是保證在電磁振蕩過程中無能量損失,二是保證電流按正弦規律變化.

2.LC回路得到能量的方式

必須給LC回路提供能量,這樣回路中才能產生振蕩電流.

給LC回路提供能量的方式有:

(1)給電容器充電.連接如圖19-7所示的電路,初始斷開K2,關閉K1,電源ε向電容器C充電,充電完畢后,斷開K1,再閉合K2,于是在LC回路中產生振蕩電流.

2017年中考物理輔導:電磁場和電磁波

 

(2)使電感線圈中產生感生電流.連接如圖19-8所示電路,初始電鍵K關閉,穩定后電感線圈L相當短路導線的作用,其上有電流通過,但電容器極板不帶電.斷開電鍵K后,在LC回路中便會有振蕩電流產生.

這兩種不同的方式都是給LC回路提供能量,但第一種方式是首先提供電場能,第二種方式是首先提供磁場能.

3.電磁振蕩中的周期性

振蕩電路中的電流,電容器的帶電量,磁場能量,電場能量都隨時間作周期性的變化.例如圖19-8所示的裝置,以電鍵K斷開的瞬間為計時零點,則表述電容器的帶電量q以及電感線圈中電流i隨時間變化的圖線q-t及i-t圖線分別如圖19-9及19-10所示(其中q以電容器左板帶正電為正,i以自左至右流過電感線圈的電流為正).

大值時,q為零.此關系恰好反映了LC回路中能量的轉化與守恒關系.即q最大,電場能最大時,i為零,磁場能為零,反之亦然

向放電電流逐漸增大.由此可見,凡是充電電流一定逐漸變小,此過程是磁場能向電場能轉化的過程.凡是放電電流一定逐漸增大,此過程是電場能向磁場能轉化的過程.

4.電磁場是一種特殊的物質

電磁場與其他形式的物質一樣,也具有能量、動量等等.所以,電磁波在空間的傳播,可以理解為既是物質在空間的傳播,也是能量在空間的傳播.

5.電磁波的傳播特點

(1)電磁波的傳播不需要介質.

(2)在傳播過程中,電磁波的頻率永遠不變.

(3)在傳播過程中,電磁波的波速可變.決定波速的因素有:波的頻率和介質的種類.同頻率的電磁波在不同介質中波速不同;不同頻率的電磁波在相同介質中波速不同.

必然導致波長的改變.

(5)電磁波與其他形式的波一樣,具有干涉和衍射的現象.

6.LC回路固有周期(頻率)的改變

改變電容器的電容C或電感線圈的自感系數L即可改變LC回路的固有周期(頻率).在實際應用時,常可利用可變電容器來改變電容值,這在電磁波的發射和接收回路中常可見到. 

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