物理lc电路原理,电场能和磁场能是怎样相互转换的?电
编辑: admin 2017-09-03
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LC电路关键是产生能量在电感(L)和电容器(C)之间的转换.电感可以维持电流保持不变,电容可以维持两端电压不变,能量就在这个电压与电流之间转换.当电感中有电流时就会产生磁场,电容器两端有电压时就会产生电场.(有点废话,不过这些只要知道,就好办了)
┌——┥┝———┒
│ A B │
│ │
└——— 电感——┘
C D
1.当电感中有电流时(假如从C到D),电感要维持电流不变,结果就是电荷向电感的D端(也就是电容的B级)集中,电容被充电.随着电容被充电,电感两端的电压会逐渐升高(这个电压是与电流反向的),电流会逐渐减少.这个过程要持续到电流减少为0(电感中的能量被转换到电容中).
2.电感没电流了,但电容有电,他会放电的,电感中的电流会逐渐增大(电感会阻止电流的增大,所以电容中的电不会一下放完),电容的电荷会逐渐减少.这个过程要持续到电容两端电压为0(电感中的能量被转换到电容中).这个时候虽然电容没电势差,但电感中有电流,电感会会维持这个电流的.
3.和1比较类似,不过电流方向相反.
4.和2比较类似,不过电流方向相反.
5.同1.然后就1→2→3→4→1循环.
三个补充:
1.电场能在电容中,当电容被充电时磁场能就转换为电场能,这时电感成了电源,电容成了用电器.磁场在电感中,当电容放电时电场能就转换为磁场能,这时电容成了电源,电感成了用电器.
2.电子是在移动,但他不会从电容的一个极跑到另外一个极.有点像在一个教室里站了很多人,老师让往右去,大家都向有了,右边的人多的,但不一定是最左边的人跑到最右边,而是整体向右去了.
3.电容没电时,电感中有电流,电感会维持这个电流的,当然电子就移动了.
提示:
电容中间是绝缘体,不能导电,所以没有电子通过。变化的电场产生磁场。
类似问题
类似问题1:高二物理磁场与电场的的题如图所示直角坐标系xoy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直xoy平面向里,电场线平行于y轴.一质量为m、电荷量[物理科目]
1)由“恰能做匀速圆周运动”可知重力与电场力的合力为零(否则小球的运动轨迹为摆线)
则Eq=mg,E=mg/q,方向竖直向上
2)MN弧所对圆心角为2θ,弦MN长为L,得圆周运动半径R=L/(2Sinθ)
设M点速度为v,由洛伦兹力公式mv^2/R=qvB
得v=qBR/m=qBL/(2mSinθ)
v0=vCosθ=qBLCosθ/(2mSinθ)=qBLCotθ/(2m)
3)由运动学公式:h=(vSinθ)^2/2g=(qBL/2m)^2/2gh=(qBL)^2/(8m^2*g)
类似问题2:物理题电场磁场
1、粒子水平方向的分运动是匀速直线运动,到B点的时间t=L/v0
2、粒子竖直方向的分运动是匀加速运动,加速度a=qU/md.则y=at^2/2=(qU/md)*(L^2/2v0^2)=qUL^2/(2dmv0^2)
3、从A到B,只有电场力做功,则:qU*y/d=mv^2/2-mv0^2/2,即q^2U^2L^2/(2d^2mv0^2)+mv0^2/2=mv^2/2
v=sqrt((qUL/dmv0)^2+v0^2)
类似问题3:在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为θ,足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上.有一质量为m,带电荷量为+q的小球静止在斜面顶端,[物理科目]
(1)由静止可知:qE=mg当小球恰好离开斜面时,对小球受力分析,受竖直向下的重力、电场力和垂直于斜面向上的洛伦兹力,此时在垂直于斜面方向上合外力为零.则有:(qE+mg)cosθ=qvB由动能定理得:(qE+mg)sinθ?...
类似问题4:LC震荡电路中电场能和磁场能转化的频率为2f吗我觉得电场能和磁场能转化的频率应该是4f 啊,应为能是没有方向的呀可是答案貌似是2f 我不确定[物理科目]
LC振荡电路中电场能和磁场能转化的频率为2f,
正因为能是没有方向的,所以在原来的频率的基础上已经增加到二倍了.
类似问题5:一道物理题电场+磁场如图所示,加速电场M、N板间距离为L,电压为U,M板内侧中点处有一静止的电子,质量为m,电量为q,N板中点处有一小孔S1,其右侧有一内壁光滑半径为R的金属圆筒,圆筒内有垂直[物理科目]
(1)由于电子是以最短的时间从小孔S2射出并回到出发点且碰撞过程无能量损失,而电子的圆运动周期为T=2πm/qB,所以不难看出,电子在圆筒内碰撞两次.
于是可以得到,电子每碰撞一次转过π-2π/3=π/3,因此,电子在圆筒内的回转半径为r=Rtan(π/3).
由公式:r=mv/qB,qU=mv*v/2可得v=(2qU/m)^(1/2),B=mv/qr=[(2mU/q)^(1/2)]*(1/[Rtan(π/3)]).
(2)电子在圆筒中运动时间为t1=(T/6)*3=πm/qB,电子在无电磁场的空间运动时往返时间为t2=2d/v,电子在电场中往返运动的时间为t3=2*[2L/(qU/mL)]^(1/2).
电子运动的周期为:t=t1+t2+t3.代入数据就可以了.