第一节 电磁波的产生


一、电磁振荡的产生点击下图观看实验


实验表明，LC回路里产生的振荡电流是按正弦规律变化的。


LC振荡电路中振荡电流的频率很高．（1）振荡电流是频率很高的交变电流．（2）振荡电流跟正弦交变电流一样，也按正弦规律变化．
1．振荡电流：像这种由电路产生大小和方向都做周期性变化的电流，叫做振荡电流．2．振荡电路：能够产生振荡电流的电路，叫做振荡电路．由自感线圈和电容器组成的振荡电路叫做LC振荡电路，它是一种简单的振荡电路．实际应用的




x（或加速度
v势能动能电磁振荡带电量
a）速度
q（或
i（或
U、E）电流）B电场能磁场能
　　（1）电磁振荡：在振荡电路里产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷，通过线圈的电流，以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化的现象，叫做电磁振荡．　　（2）机械振动和电磁振荡有本质的不同，但它们具有共同的变化规律．机械振动位移


　　 2．阻尼振荡：任何电磁振荡电路中，总存在能量损耗，使振荡电流的振幅逐渐减小，这种振荡叫做阻尼振荡，或叫做减幅振荡． （1）振荡电路中的能量损耗有一部分转化为内能（产生焦耳热），还有一部向外辐射出去而损失． （2）如果用振荡器不断地将电源的能量补充到振荡电路中去，就可以保持等幅振荡． 1．无阻尼振荡：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，这种振荡叫做无阻尼振荡，也叫做等幅振荡． 二、阻尼振荡和无阻尼振荡


　A．a点电势比b点低　　B．电容器两极板间场强正在减小　　C．电路中电场能正在增大　　D．线圈中感应电动势正在减小
　　例：如图所示的振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在增强则此时 （ ）


解析：　　　因为电路中电流正在增强，所以电容器处于放电过程，极板上的电荷不断减少，两板间的场强正不断减小，电场能也不断减小，由安培定则可判断断得此时电容器放电的电流方向由b经线圈到a，电容器的下板带正电、上极带负电，所以b点电势高于a点电势，电流增大时，电流的变化率（磁通量的变化率）减小，所以线圈中的自感电动势在减小．　　正确选项为A、B、D．


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（或磁场能）完成两次周期性变化．


3、 回路的周期和频率公式LC（1）式中各物理量T
T2LC
1
f
2LC
、L、Cf、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．


为 C．振荡过程中，电容器极板间电场强度的变化　　周期CL
为间2A．振荡电路中、电容器充电或放电一次所用的　　时CL
为期2D．振荡过程中，线圈内磁感应强度的变化　　周CL
2LC
例： 对振荡电路，下列说法正确的是（ ） B．振荡电路中，电场能与磁场能的转化周期为


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


T2LC
21•　固有频率
小结：•LC振荡电路中的振荡电流按正弦规律变化，电路的状态与相应的物理量对应.•电磁振荡分阻尼振荡和无阻尼振荡．•　LC振荡电路中电磁振荡的固有周期回路的周期 LCf


物理学家。• 麦克斯韦的预言
表示对你的爱。——麦克斯韦麦克斯韦（J.C.Maxwell,1831—1879)英国
麦克斯韦是继法拉第之后，集电磁学大成的伟大科学家。他依据库仑、高斯、欧姆、安培、毕奥、萨伐尔、法拉第等前人的一系列发现和实验成果，建立了第一个完整的电磁理论体系，不仅科学地预言了电磁波的存在，而且揭示了光、电、磁现象的本质的统一性，完成了物理学的又一次大综合。这一理论自然科学的成果，奠定了现代的电力工业、电子工业和无线电工业的基础。 韦伯穿过一个又一个欧姆。把回音带给我──“我是你忠实而又真诚的法拉，充电到一个伏特，


围会产生电场
认电的磁场在线圈中产生为变化场，正是这种电场(涡旋
电场)在线圈中驱使自由电子做定向的
移动，引起。应电流了感• 变化的磁场周
分析：麦克斯韦


围会产生磁场
运动时，周围的小磁针摆动，说明小磁
针所在处产生了另一个磁场，使小磁针发生
摆动，这个磁场是由电荷运动在周围空间产生的变化电场
引起的。• 变化的电场周
分析：电荷


韦这两个基本论点，麦克斯据推断：如果在空间某
域，中有期性变化的周场电那么，它就在空产间生周期性变化的磁场；这个变化的磁场又
引起新。周期性变化的电场……的于是，变化的电场和变化的磁场
替交产生，由远近及地向周围传播。BBEEEE
根


区域向外传播就形成了电磁波 ②电磁波
传播的速度等于光速种电光是一。磁波。③电磁波在
空间传播时，在任一位置上（或任时一刻）E、B、
三v矢量相直互垂是磁波。电横波。电磁波
①电磁场由产生


的电火花现象：当感应圈两个
金属球间有火花跳过时，导
线环两个小球间也跳过了火花。
赫兹


释： 当感应圈两个
金属球间有火花跳过时，立刻产生一个
交变电磁场，形成电磁波在空
间传播，经过导线环时激发出感应电动势，使得
导线环中也产生了火花。
现象解


趣闻插曲
：比赫兹实验早七年，一位叫戴维的人也接收到了电磁波
信号，他随即向英国皇家协会会长G·斯
托克斯汇报，但斯托克斯认为这只是普通的电磁感应现象，
戴维过于迷信权威，对于这一天赐良机未
与重视，使发现被埋没了。
有关