电磁振荡 电磁波精品课件.ppt

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1、第七章电磁振荡和电磁波第一节电磁振荡1865年麦克斯韦（英）在法拉第的理论基础上，建立了电磁场方程组，导出了变化的电场产生变化的磁场，从而预言了电磁波的存在。1888年赫兹（德）通过实验证明了电磁波的存在，且算出电磁波速为光速。1895年波波夫（俄）研制成世界上第一台无线电接收机，第二年三月他又用这个装置传送了世界上第一份无线电报，电文是“亨利•赫兹”。1899年，马可尼（意）在英法两国海岸之间相隔45公里通讯。1901年他发送了“S”字母，距离是3700公里，他对无线电技术做出了杰出的贡献，荣获1909年度诺贝尔物理学奖。一、振荡电路与无阻尼自由电磁振荡1

2、.LC电磁振荡电路电磁振荡：q、I、E、B随时间作周期变化的现象。①.将K扳向右端，C两端电压为，K再扳向左端。电场能量转变成磁场能量②.C放电，由于L产生自感电动势，使I逐渐增大，当电流最大时，C上电荷为0。③.由于自感电流逐渐减弱，使C反向充电，直到电路中电流为0时，极板上电荷达到最大值。磁场能量转变成电场能量④.C反向放电，⑤.电磁振荡的一个周期，相当于单摆的一个振动周期。二、无阻尼电磁振荡的振动方程任一时刻自感电动势与C的两板间电势差相等。为谐振动微分方程解得令频率电路中任意时刻的电流周期电流的相位比电量的相位超前/2。例：在一LC振荡电路中，若

3、电容器两极板上的交变电压为:电容C为10-7F，电路中的电阻可不计。求：①.振荡的周期；②.电路中的自感；③.电路中电流随时间变化的规律。解：①.振荡的周期②.电路中的自感③.电路中电流随时间变化的规律；三、无阻尼自由电磁振荡的能量1.电容器中电场能量2.线圈中磁场能量其中3.电路中总能量在无阻尼振荡时We最大时Wm为0，Wm最大时We为0，但总能量保持不变。4.LC振荡电路中能量守恒条件①.电路中电阻为0。②.电路中不存在任何电源。但实际电路中都有电阻，有热损耗，有电磁波辐射。第二节电磁波一、电磁波的产生与传播由麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生变化的磁

4、场，而变化的磁场又产生变化的电场，这样就产生了电磁波。如广播电台声电电磁波发射电视台声光电电磁波发射最后形成电偶极子，即发射电磁波的天线。二、明确几点1.电磁波的传播不依赖任何媒质可在真空中传播。2.电磁波在媒质中传播的速度真空中即光速，光是一种电磁波。三、电磁波性质1.电磁波是横波E、H与传播方向k垂直。2.E与H相互垂直，并与k构成右手螺旋系。3.E与H同相位。4.介质中E与H数值上成正比。四、电磁波的能量密度电磁波的传播过程为能量的传播过程，即辐射能。电场能量密度磁场能量密度五、电磁波的能流密度电磁场能量密度单位时间内通过垂直于传播方向的单位面积的辐射

5、能。由和矢量式S称为辐射强度矢量或坡印延矢量。六、电磁波谱宇宙射线射线X射线紫外线可见光红外线微波毫米波厘米波分米波超短波短波中波长波无线电波