为什么LC震荡电路会发出电磁波~ 怎么没人知道?
这种问题详细说比较累人~
简单点说~
LC震荡电路中电容两极板间为交变电场
由麦克斯韦方程∮H·dl=∮∮δD/δt·dS
可知交变电场在空间区域会产生交变磁场
又由麦克斯韦方程∮E·dl=∮∮δB/δt·dS
可知交变磁场又在空间区域会产生交变电场
循环往复以致无穷.
所以在空间区域就有电磁波了
LC振荡电路是怎么产生电磁波的?
从科学的角度来说,电磁波是能量的一种,凡是高于绝对零度的物体,都会释出电磁波.且温度越高,放出的电磁波波长就越短.正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样,除光波外,人们也看不见无处不在的电磁波.所以,电磁波都是由振荡电路产生的”这句话不正确
为什么LC震荡电路会发出电磁波~???
经典电磁理论(在微观领域已被量子力学替代)认为只要带电粒子具有加速度就会辐射电磁波。
lc震荡回路有交变电流,即有交变运动的电子,因此会辐射电磁波。
电容形状、电感形状都会影响其辐射本领,频率越高,辐射越强,但不管怎样,总会有辐射,除非频率为0(个人认为,即使频率为0,虽然电子速率保持不变,但随着lc回路做大的圆周运动,方向一直在改变,因此电子还是有加速度,辐射应该还是避免不了,只是很小而已)
这种问题详细说比较累人~
简单点说~
LC震荡电路中电容两极板间为交变电场
由麦克斯韦方程∮H·dl=∮∮δD/δt·dS
可知交变电场在空间区域会产生交变磁场
又由麦克斯韦方程∮E·dl=∮∮δB/δt·dS
可知交变磁场又在空间区域会产生交变电场
循环往复以致无穷。。。。。。。。。
所以在空间区域就有电磁波了
lc振荡电路是如何起振的?
LC振荡电路基本电路一个不计电阻的LC电路,就可以实现电磁振荡,也称LC回路。
LC振荡电路物理模型的满足条件
①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线),从能量角度看没有其它形式的能向内能转化,即热损耗为零。 ②电感线圈L集中了全部电路的电感,电容器C集中了全部电路的电容,无潜布电容存在。 ③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波,是严格意义上的闭合电路,LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化,即便是电容器内产生的变化电场,线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场,向周围空间辐射电磁波。 能产生大小和方向都随周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。 振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能是由振荡电路产生。 充电完毕(放电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0。 放电完毕(充电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大。 充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。从能量看:磁场能在向电场能转化。 放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减少。从能量看:电场能在向磁场能转化。 在振荡电路中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,这种现象叫电磁振荡。
我们知道电容有充放电的蓄能特性!电感则因通过电流的变化能产生自感电势!
在电路接通电源的瞬间,电容会有一个充电的浪涌电流!而这个浪涌电流会使与电容相连的电感电流也发生变化!电干因此而产生了感应电势!这个电势又反加在电容两端使它原本已结束的充电电流产生了波动!这波动又推动了电感电流的变化!如此往复下去,振荡就产生了!
这里有两个要点!一是这个振荡会因元老和电路的阻抗损耗会衰减至消失!因而称衰竭振荡!若要将振荡维持下去就必需有能量补充!这就是为何振荡电路会有放大电路相辅的道理!
二是这个振荡其频谱很宽!为使其能有一个主频率就必需有一个定频槽路!也就是选频回路!
LC振荡电路的原理 初级
1、LC振荡电路的原理:
开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大,然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率f0。并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。设基极的瞬间电压极性为正。
经倒相集电压瞬时极性为负,按变压器同名端的符号可以看出,L2的上端电压极性为负,反馈回基极的电压极性为正,满足相位平衡条件,偏离f0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件,只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适,满足振幅条件,就能产生频率f0的振荡信号。
2、LC振荡电路
LC振荡电路,是指用电感L、电容C组成选频网络的振荡电路,用于产生高频正弦波信号,常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路和电容三点式LC振荡电路。
LC振荡电路的辐射功率是和振荡频率的四次方成正比的,要让LC振荡电路向外辐射足够强的电磁波,必须提高振荡频率,并且使电路具有开放的形式。
LC振荡电路运用了电容跟电感的储能特性,让电磁两种能量交替转化,也就是说电能跟磁能都会有一个最大最小值,也就有了振荡。
不过这只是理想情况,实际上所有电子元件都会有损耗,能量在电容跟电感之间互相转化的过程中要么被损耗,要么泄漏出外部,能量会不断减小,所以实际上的LC振荡电路都需要一个放大元件。
要么是三极管,要么是集成运放等数电LC,利用这个放大元件,通过各种信号反馈方法使得这个不断被消耗的振荡信号被反馈放大,从而最终输出一个幅值跟频率比较稳定的信号。频率计算公式为f=1/[2π√(LC)],其中f为频率,单位为赫兹(Hz);L为电感,单位为亨利(H);C为电容,单位为法拉(F)。
扩展资料:
LC振荡电路应用:
LC电路既用于产生特定频率的信号,也用于从更复杂的信号中分离出特定频率的信号。它们是许多电子设备中的关键部件,特别是无线电设备,用于振荡器、滤波器、调谐器和混频器电路中。
电感电路是一个理想化的模型,因为它假定有没有因电阻耗散的能量。任何一个LC电路的实际实现中都会包含组件和连接导线的尽管小却非零的电阻导致的损耗。
LC电路的目的通常是以最小的阻尼振荡,因此电阻做得尽可能小。虽然实际中没有无损耗的电路,但研究这种电路的理想形式对获得理解和物理性直觉都是有益的。对于带有电阻的电路模型,参见RLC电路。
参考资料:百度百科-LC振荡电路
文章标题: 在LC振荡电路中,电磁波是如何产生的
文章地址: http://www.xdqxjxc.cn/jingdianwenzhang/157502.html