电磁振荡~~~

为什么会有电磁振荡的产生?说得详细点~举个最简单的例子...象说反映历程一样一步一步说下...非常感谢...!!!!!!!
1:54摘抄的...
2:我要的是一Δt一Δt的解释...而且电容器上的电压变化对震荡电路的影响用历程写一下哈~~~万分感谢~~~

摘抄的同志知道什么叫Δt 不...
你那东西
就一高中教材
把重点变化全部忽略...

麻烦懂得的大哥列个数学式子让我看懂好不...破烂BAIDU上怎么全是摘抄的...

第1个回答  2007-04-11
电磁波是由电磁振荡产生的.

先把开关扳到电池组一边,给电容器充电.稍后再把开关扳到线圈一边,让电容器通过线圈放电.

我们会看到电流表的指针左右摆动,这表明电路里产生了大小和方向做周期性变化的电流.这样产生的大小和方向都做周期性变化的电流,叫做振荡电流.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电路,就是一种简单的振荡电路,称为LC回路.

由LC回路产生的振荡电流也是一种交变电流,只是它的频率要比照明用交变电流的频率高得多.用示波器观察振荡电流时会发现,LC回路里产生的振荡电流跟正弦交变电流一样,也是按正弦规律变化的.

把开关刚扳到线圈一边的瞬间,也就是已经充电的电容器刚要放电的瞬间,电路里没有电流,电容器两极板上的电荷最多.从场的观点来看,电场具有电场能,磁场具有磁场能.此时,电容器里的电场最强,电路里的能量全部是储存在电容器中的电场能.

电容器开始放电后,由于线圈的自感作用,放电电流不能立刻达到最大值,而是由零逐渐增大,同时电容器极板上的电荷逐渐减少.到放电完毕的瞬间,电容器极板上没有电荷,放电电流达到最大值.在这个过程中,电容器里的电场逐渐减弱,线圈的磁场逐渐增强,电场能逐渐转化为磁场能.到放电完毕的瞬间,电场能全部转化为磁场能.

电容器放电完毕的瞬间,由于线圈的自感作用,电流并不能立即减小为零,而要保持原来的方向继续流动,并逐渐减小.同时,电容器在反方向重新充电,电容器两极板带上相反的电荷,并且电荷逐渐增多.到反方向充电完毕的瞬间,电流减小为零,电容器极板上的电荷达到最大值.在这个过程中,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强,磁场能逐渐转化为电场能.到反方向充电完毕的瞬间,磁场能全部转化为电场能.

此后电容器再放电,再充电,这样不断地充电和放电,电路中就出现了振荡电流.在这个过程中,电容器极板上的电荷q,电路中的电流i,电容器里电场的场强E,线圈磁场的磁感应强度B,都发生周期性的变化.这种现象叫做电磁振荡.在电磁振荡的过程中,电场能和磁场能同时发生周期性的转化.表示出在电磁振荡过程中,回路中的电流i和电容器极板上的电荷q随时间做周期性变化的情况.

在电磁振荡中,如果没有能量损失,振荡应该永远持续下去,振荡电流的振幅应该永远保持不变,如图甲所示.这种振荡叫做无阻尼振荡.

但是,任何电路都有电阻,电路中的能量有一部分要转化为内能.另外,还会有一部分能量以电磁波的形式辐射到周围空间中去.这样,振荡电路中的能量要逐渐损耗,振荡电流的振幅要逐渐减小,直到最后停止振荡,这种振荡叫做阻尼振荡.
如果能够适时地把能量补充到振荡电路中,用来补偿电路中的能量损耗,在振荡电路中也可以得到振幅不变的等幅振荡.实际中需要的等幅振荡是用振荡器来产生的,振荡器不断地将电源的能量补充到振荡电路中去,使之产生持续的等幅振荡.
电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期.一秒钟内完成的周期性变化的次数叫做频率.

振荡电路中发生电磁振荡时,如果没有能量损失,也不受其他外界的影响,这时电磁振荡的周期和频率叫做振荡电路的固有周期和固有频率,简称振荡电路的周期和频率.

LC回路的周期和频率跟哪些因素有关呢?

实验表明振荡电流的周期跟振荡电路中的电容和自感系数有关.电容或电感增加时,周期变长,频率变低;电容或电感减小时,周期变短,频率变高.

根据上述公式可知,适当地选择电容器和线圈,就可以使振荡电路的周期和频率符合我们的需要.在需要改变振荡电路的周期和频率的时候,可以用可变电容器和线圈组成电路,改变电容器的电容,振荡电路的周期和频率就随着改变.
振荡电路中的能量有一部分要以电磁波的形式辐射到周围空间中去.为什么电磁振荡会产生电磁波呢?

在19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦(1831-1879)在总结前人研究的基础上,建立了完整的电磁场理论.这个理论不仅说明了当时已知的电磁现象,而且预言存在着一种新的能量传输形式,这就是电磁波.

变化的磁场产生电场

在变化的磁场中放一个闭合电路,电路里将会产生感应电流,这是我们学过的电磁感应现象.麦克斯韦从场的观点研究了电磁感应现象,认为电路里能产生感应电流,是因为变化的磁场产生了一个电场,这个电场驱使导体中的自由电荷做定向的移动.麦克斯韦还把这种用场来描述电磁感应现象的观点,推广到不存在闭合电路的情形.他认为,在变化的磁场周围产生电场,是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存在无关。

既然变化的磁场可以产生电场,那么变化的电场是否也可以产生磁场呢?一个静止的电荷,它产生的是静电场,即空间各点的电场强度不随时间而变化.这个电荷一旦运动起来,电场就发生变化,即空间各点的电场强度将随着时间而变化.另一方面,运动的电荷在空间要产生磁场.用场的观点来分析这个问题,就可以说:这个磁场是由变化的电场产生的.例如在电容器充放电的时候,不仅导体中的电流产生磁场,而且在电容器两极板间周期性变化着的电场也产生磁场。

变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,这是麦克斯韦理论的两大支柱.按照这个理论,变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分离的统一的场,这就是电磁场.电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现.

电磁波的产生

从麦克斯韦的电磁场理论可以知道:如果在空间某处发生了变化的电场,就会在空间引起变化的磁场,这个变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场.这样,变化的电场和磁场并不局限于空间某个区域,而要由近及远向周围空间传播开去.电磁场这样由近及远地传播,就形成电磁波.

在普通的LC振荡电路中,电场主要集中在电容器的极板之间,磁场主要集中在线圈内部.在电磁振荡过程中,电场能和磁场能主要是在电路内互相转化,辐射出去的能量很少,不能用来有效地发射电磁波.

研究表明,要有效地向外界发射电磁波,振荡电路必须具有如下的特点:

第一,要有足够高的振荡频率.理论的研究证明,振荡电路向外界辐射能量的本领,即单位时间内辐射出去的能量,与频率的四次方成正比.频率越高,发射电磁波的本领越大.

第二,振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,才能有效地把电磁场的能量传播出去.

因此,为了把无线电波发射出去,就要改造图甲中的LC振荡电路.像图乙、丙那样,增大电容器极板间的距离,减小极板的面积,同时减小自感线圈的匝数,以便减小L、C的值,增大振荡频率,同时使电场和磁场扩展到外部空间.这样的振荡电路叫做开放电路.最后,开放电路甚至可以演化成为一条导线(图丁).由开放电路可以有效地把电磁波发射出去.

在所示的实验中,当导线头在锉的表面滑动时,收音机会发出“喀、喀”的声音.由电池、导线、锉组成的电路,可以看作是一个振荡电路,当导线头在锉的表面滑动时,在电路中产生振荡电流,发射出电磁波,被收音机接受后发出声音.

根据麦克斯韦的电磁场理论,电磁波中的电场和磁场互相垂直,电磁波在与二者均垂直的方向传播.图中表示做正弦变化的电场或磁场所引起的电磁波在某一时刻的波的图象.波峰表示在该点的电场强度E或磁感应强度B在正方向具有最大值,波谷表示在该点的电场强度E或磁感应强度B在反方向具有最大值.两个相邻的波峰(或波谷)之间的距离等于电磁波的波长.在传播方向上的任一点,E和B都随时间作正弦变化,E的方向平行于x轴,B的方向平行于y轴,它们彼此垂直,而且都跟波的传播方向垂直,因此电磁波是横波.

电磁波在空间以一定的速度传播,其波长λ、频率f(或周期T)和波速v之间的关系遵从波动的一般关系,即v=λ/T=λf.上图表示经过一个周期T电磁波向前传播的情形.经过一个周期T,电磁波传播的距离等于波长λ.

麦克斯韦从理论上预见,电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度,即电磁波在真空中的传播速度C=3.0×108.m/s.这个预见后来得到了证实.

从场的观点来看电场具有电能,磁场具有磁能,电磁场具有电磁能.电磁波的发射过程就是辐射能量的过程.电磁波在空间传播,电磁能就随着一起传播.

在机械波中,振动的传播需要具有弹性的介质,而电磁波则不需要任何介质,在真空中也能传播,这是由电磁波产生的机理所决定的.因为电磁波的传播,靠的是电和磁的相互“感应”,而不是靠介质的机械传递.

麦克斯韦的电磁场理论既新颖又深刻,以至于当时许多不习惯用场的观点来考虑问题的物理学家都持怀疑的态度.麦克斯韦的电磁场理论能否被普遍接受,有待于实验的检验.1888年,即在麦克斯韦发现电磁场理论20多年后,德国物理学家赫兹(1857-1894)第一次用实验证实了电磁波的存在.

赫兹还测定了电磁波的波长和频率,得到电磁波的传播速度,证实这个速度等于光速.赫兹还用实验证明,电磁波跟所有波动一样,能产生反射、折射、衍射、干涉等现象,从而充分证实了麦克斯韦的电磁场理论,同时也为在此之后迅速发展起来的无线电技术的应用奠定了实验基础.遗憾的是,在赫兹用实验成功地证明了麦克斯韦所预言的电磁波时,天才的物理学家麦克斯韦.已于9年前过早地离开了人世.
电磁波与机械波有本质的不同.前者是电磁现象,后者是力学现象.机械波要靠介质来传播,电磁波的传播则不需要靠别的物质作介质,在真空中也可以传播.但二者具有波动的共性.机械波是位移这个物理量随时间和空间做周期性的变化,电磁波则是E和B这两个物理量随时间和空间做周期性的变化.二者都能产生反射、折射、衍射和干涉等现象.

你去参考资料上面的网址,里面就有你想要得例子,电容器上的电压变化对震荡电路的影响和反映历程都有图片说明的!!

参考资料:http://www.kxcb.com/htm/dzb/dz.htm

第2个回答  2007-04-11
http://www.kxcb.com/htm/dzb/dz.htm

这里有
相当详细的解释!!!
相似回答