1、1第十四章 電磁波 2 電磁振蕩電磁振蕩3 電磁波的發(fā)射和接收電磁波的發(fā)射和接收2一、電磁振蕩的產(chǎn)生一、電磁振蕩的產(chǎn)生3 LC LC回路里產(chǎn)生的振蕩電流是按正弦規(guī)律變化回路里產(chǎn)生的振蕩電流是按正弦規(guī)律變化的。的。451 1振蕩電流：振蕩電流：像這種由電路產(chǎn)生大小和方向都做像這種由電路產(chǎn)生大小和方向都做周期性變化的電流，叫做周期性變化的電流，叫做振蕩電流振蕩電流 2 2振蕩電路：振蕩電路：能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路，叫做能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路，叫做振振蕩電路蕩電路由自感線圈和電容器組成的振蕩電路叫做由自感線圈和電容器組成的振蕩電路叫做LCLC振蕩電路振蕩電路，它是一種簡單的振蕩電路，它是一種簡單的振

2、蕩電路 實際應用的實際應用的LCLC振蕩電路中振蕩電流的頻率很高振蕩電路中振蕩電流的頻率很高 （1 1）振蕩電流是頻率很高的交變電流）振蕩電流是頻率很高的交變電流 （2 2）振蕩電流跟正弦交變電流一樣，也按正弦規(guī)）振蕩電流跟正弦交變電流一樣，也按正弦規(guī)律變化律變化 6 電磁振蕩：在振蕩電路里產(chǎn)生振蕩電流的過電磁振蕩：在振蕩電路里產(chǎn)生振蕩電流的過程中，電容器極板上的程中，電容器極板上的電荷電荷，通過線圈的，通過線圈的電流電流，以，以及跟電流和電荷相聯(lián)系的及跟電流和電荷相聯(lián)系的磁場磁場和和電場電場都發(fā)生周期性都發(fā)生周期性變化的現(xiàn)象，叫做變化的現(xiàn)象，叫做電磁振蕩電磁振蕩7 2 2阻尼振蕩：阻尼振蕩：

3、任何電磁振蕩電路中，總存在能量任何電磁振蕩電路中，總存在能量損耗，使振蕩電流的振幅逐漸減小，這種振蕩叫做損耗，使振蕩電流的振幅逐漸減小，這種振蕩叫做阻阻尼振蕩尼振蕩，或叫做，或叫做減幅振蕩減幅振蕩 （1 1）振蕩電路中的能量損耗有一部分轉化為內能）振蕩電路中的能量損耗有一部分轉化為內能（產(chǎn)生焦耳熱），還有一部向外輻射出去而損失（產(chǎn)生焦耳熱），還有一部向外輻射出去而損失 （2 2）如果用振蕩器不斷地將電源的能量補充到振）如果用振蕩器不斷地將電源的能量補充到振蕩電路中去，就可以保持等幅振蕩蕩電路中去，就可以保持等幅振蕩 1 1無阻尼振蕩：無阻尼振蕩：在電磁振蕩中，如果沒有能量損在電磁振蕩中，如果沒

4、有能量損失，振蕩電流的振幅保持不變，這種振蕩叫做失，振蕩電流的振幅保持不變，這種振蕩叫做無無阻尼振阻尼振蕩蕩，也叫做，也叫做等幅振蕩等幅振蕩 8三、電磁振蕩的周期和頻率三、電磁振蕩的周期和頻率 1周期和頻率：電磁振蕩完成一次周期性變化所需的時間周期和頻率：電磁振蕩完成一次周期性變化所需的時間叫做叫做周期周期，一秒鐘內完成周期變化的次數(shù)叫做，一秒鐘內完成周期變化的次數(shù)叫做頻率頻率 LC回路的周期和頻率：回路的周期和頻率： 由回路本身的特性決定這種由振蕩回路本身特性所決由回路本身的特性決定這種由振蕩回路本身特性所決定的振蕩周期（或頻率）叫做定的振蕩周期（或頻率）叫做振蕩電路的固有周期振蕩電路的固有

5、周期（或（或固有頻率），簡稱固有頻率），簡稱振蕩電路的周期振蕩電路的周期（或頻率）（或頻率） 2在一個周期內，振蕩電流的方向改變兩次；電場能（或在一個周期內，振蕩電流的方向改變兩次；電場能（或磁場能）完成兩次周期性變化磁場能）完成兩次周期性變化9LC電路的周期（頻率）與哪些因素有關？電路的周期（頻率）與哪些因素有關？ 電容較大時，電容器充電、放電的時間長些還是電容較大時，電容器充電、放電的時間長些還是短些？線圈的自感系數(shù)較大時，電容器充電、放電時短些？線圈的自感系數(shù)較大時，電容器充電、放電時間長些還是短些？間長些還是短些？ 根據(jù)上面的討論結果，定性地講，根據(jù)上面的討論結果，定性地講，LCLC電

6、路的周期電路的周期（頻率）與電容（頻率）與電容C C、電感、電感L L的大小有什么關系？的大小有什么關系？思考與討論思考與討論103 3、LCLC回路的周期和頻率公式回路的周期和頻率公式 （1）式中各物理量）式中各物理量T、L、C、f的單位分別是的單位分別是s、H、F、Hz（2）適當?shù)剡x擇電容器和線圈，可使振蕩電路物周期和頻率符）適當?shù)剡x擇電容器和線圈，可使振蕩電路物周期和頻率符合我們的需要合我們的需要 LCfLCT21211一一.電磁波的發(fā)射電磁波的發(fā)射 要有效地發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有如下特點：要有效地發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有如下特點： 第一，要有足夠高的振蕩頻率。第一，要有足夠高

7、的振蕩頻率。振蕩電路向外輻射振蕩電路向外輻射能量的本領與振蕩頻率密切相關。頻率越高，發(fā)射電能量的本領與振蕩頻率密切相關。頻率越高，發(fā)射電磁波的本領越大磁波的本領越大 第二，振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大第二，振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，這樣才能有效地把能量輻射出去。的空間，這樣才能有效地把能量輻射出去。12 實際應用的開放電路如圖丁所示，線圈的一端實際應用的開放電路如圖丁所示，線圈的一端用導線與大地相連，這條導線叫做用導線與大地相連，這條導線叫做地線地線，線圈的，線圈的另一端與高高地架在空中的另一端與高高地架在空中的天線天線相連。相連。無線電波無線電波就由這樣巨大的開

8、放電路發(fā)射出去。就由這樣巨大的開放電路發(fā)射出去。天天線線地地線線13利用電磁波可以傳遞各種信號利用電磁波可以傳遞各種信號:聲音、電視圖象聲音、電視圖象問題：問題：我們要傳遞的我們要傳遞的信信號不是等幅號不是等幅高頻振蕩電流高頻振蕩電流，而，而是一些是一些低頻低頻信信號號（如：聲音（如：聲音信信號頻率只有幾百至幾千號頻率只有幾百至幾千赫茲，圖象赫茲，圖象信信號頻率也不過上萬赫茲號頻率也不過上萬赫茲）能否把它們能否把它們直直接發(fā)送接發(fā)送出去？出去？14 在電磁波發(fā)射技術中，使電磁波隨各種信號而改變在電磁波發(fā)射技術中，使電磁波隨各種信號而改變叫叫調制調制。調制有兩種方法調制有兩種方法: :1.1.調

9、幅：使高頻電磁波和振幅隨著信號的強弱而變，調幅：使高頻電磁波和振幅隨著信號的強弱而變，這種調制叫做調幅。這種調制叫做調幅。2.2.調頻：使調頻電磁波的頻率隨信號的強弱而變，調頻：使調頻電磁波的頻率隨信號的強弱而變，這種調制叫做調頻。這種調制叫做調頻。15調制調制調頻調頻調幅調幅聲音信號的調制過程：聲音信號的調制過程：16二二.無線電波的接收無線電波的接收1.接收天線：電磁波在傳播時如果遇到導體，就會接收天線：電磁波在傳播時如果遇到導體，就會在導體中產(chǎn)生感應電流。因此，空中的導體可以用在導體中產(chǎn)生感應電流。因此，空中的導體可以用來接收電磁波，這就是接收天線。來接收電磁波，這就是接收天線。彩塔接收

10、天線彩塔接收天線電報大樓上的接收天線電報大樓上的接收天線17 電諧振：當接收電路的固有頻率跟接收到電諧振：當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接收電路產(chǎn)生的振的電磁波的頻率相同時，接收電路產(chǎn)生的振蕩電流最強，這種現(xiàn)象叫做電諧振，相當于蕩電流最強，這種現(xiàn)象叫做電諧振，相當于機械振動中的共振。機械振動中的共振。18收音機的調諧電路 圖示為收音機的簡單的調諧電路，通過可變電容改變調諧電路的固有頻率，使其與接收電臺的電磁波頻率相同，這個頻率的電磁波就在調諧電路里激起較強的感應電流，這樣就選出了電臺。可變電容可變電容3.調諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調諧。調諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調諧。194.4.解調：用解調：用調諧調諧電路接收到的感應電流是經(jīng)過調電路接收到的感應電流是經(jīng)過調制的高頻振蕩電流，還不是我們需要的聲音或圖制的高頻振蕩電流，還不是我們需要的聲音或圖象信號。還要象信號。還要使聲音或圖象信號從高頻電流中還使聲音或圖象信號從高頻電流中還原出來，這個過程叫做解調。原出來，這個過程叫做解調。