方向沿波传播方向.ppt

第11章
振动与
波动
第三部分
电磁振荡与电磁波
第11章振动与波动
Oscillations and Waves
第1节谐振动
第3节阻尼振动、受迫振动与共振
第2节振动的合成和分解
第4节非线性振动与相图法
第5节机械波
第6节声波地震波
第7节波的衍射和波的干涉
第8节多普勒效应
第9节电磁振荡与电磁波
第9节电磁振荡与电磁波
一、电磁振荡
电磁振荡: 电路中电量 q 和电流 I 的周期性变化
振荡电路: 产生电磁振荡的回路
电路无电阻、无辐射的振荡电路所产生的电磁振荡是无阻尼自由振荡。
L
C
1
ic Oscillations and ic Waves
1. LC电路—无阻尼自由振荡
t = 0
t =T/4
t =2T/4
放电, 自感作用, I逐渐, q We , Wm
放电完毕, 电流本应终止, 但因
自感作用, 产生与原来方向相同
电流, 反向充电, Wm , q , We
充电完毕
反向放电, 电流与原方向相反, 因
自感作用
I 逐渐, q , We , Wm
2
t =3T/4
t =4T/4
t = T 时, 回到 t =0 时的状态
电荷在极板间来回流动,q、I、We、Wm 都在周期性变化,产生电磁振荡。
3
弹簧振子
类比
放电完毕, 电流本应终止, 因Wm
自感作用,产生与原来方向相同的
电流, 电容器重新充电.
振荡方程:
其解
2. 振荡方程及其解
简谐振动!
其中
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由t=0初始q0、I0值可求出qm、值。
注意
1º 无阻尼自由振荡是谐振荡, qm、qm是常数。
2º 特征量求法与弹簧振子相同
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3º 电流的变化超前电量的位相。
3. 电场能与磁场能
6
二、电磁波
1. 电磁波的辐射
根据麦克斯韦理论: 变化的磁场与变化的电场
互相激发形成电磁波。
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图示 L –C 振荡电路
能否作为电磁波源?
不能!
电场、磁场分别集中在电容器、自感线圈中
赫兹实验
(1) 提高
太低,辐射功率很小
B
r
E
r
振荡电偶极子
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(2) 开放电路
天线(直线振荡电路)
振荡电偶极子
电磁波源的典型模型
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