二、电磁振荡的周期和频率

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?

在图 7—1 所示的实验里,如果改变电容器的电容 C 或改变线圈自感系数 L 的大小,电流表的指针左右摆动一次的时间就改变。这说明振荡电流的周期跟振荡电路中的电容和自感系数有关。可以看到: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。

进一步的研究证明,周期 T 和频率 f 跟自感系数 L 和电容 C 的关系是:

T=2л LC,f=

式中的 T、L、C、f 的单位分别是秒、亨利、法拉、赫兹。

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。

练习一

  1. 在电磁振荡的过程中,LC

    回路里的电容器极板上的电荷和极板间的电场是怎样变化的?线圈中的电流和线圈的磁场是怎样变化的?试结合图 7-2 给予说明。

  2. 在 LC

    振荡电路中,在电容器充电完毕但未开始放电的瞬间,下述说法中正确的是:

A.电场能正向磁场能转化。B.磁场能正向电场能转化。C.电容器两板间的电场最强。D.线圈的磁场最强。

  1. LC 振荡电路中线圈的自感系数是 2 微亨,要产生 7.5

    兆赫的振荡电流,应选用多大电容的电容器?

  2. 在图 7-4 的线路中,可变电容器的最大电容是 300

    皮法,要获得最低频率是 550 千赫的振荡电流,线圈的自感系数应当是多大?如果可变

电容器动片完全转出时电容变为 30 皮法,这时可产生多大频率的振荡电流?

  1. 把 LC

    回路中的电磁振荡踉单摆的简谐振动相对比,说明它们的相同和不同点。