高頻電路-電磁波

1、無(wú)線電廣播和通信無(wú)線電廣播和通信電磁波與我們的生活電磁波與我們的生活電視臺(tái)通過(guò)電磁波，將精彩的電視臺(tái)通過(guò)電磁波，將精彩的電視節(jié)目展現(xiàn)給我們。電視節(jié)目展現(xiàn)給我們。電視機(jī)電視機(jī)l移動(dòng)通信設(shè)備極大的方便了我們的移動(dòng)通信設(shè)備極大的方便了我們的聯(lián)系。聯(lián)系。收音機(jī)收音機(jī)l無(wú)線上網(wǎng)設(shè)備無(wú)線上網(wǎng)設(shè)備l雷達(dá)設(shè)備在軍事、雷達(dá)設(shè)備在軍事、氣象等方面有廣氣象等方面有廣泛的應(yīng)用。泛的應(yīng)用。l通信衛(wèi)星已經(jīng)滲透通信衛(wèi)星已經(jīng)滲透到現(xiàn)代生活的各個(gè)到現(xiàn)代生活的各個(gè)領(lǐng)域。領(lǐng)域。微波爐復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)1、回憶：聲音是如何產(chǎn)生的？、回憶：聲音是如何產(chǎn)生的？ 又是通又是通過(guò)（過(guò)（ ）以（）以（ ）形式傳播的；）形式傳播的；“頻率頻率”是（是（

2、）介質(zhì)介質(zhì)聲波聲波發(fā)聲體在一秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)發(fā)聲體在一秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)2 2、有線電話是如何將信息傳到遠(yuǎn)方的？、有線電話是如何將信息傳到遠(yuǎn)方的？（即基本工作原理？）（即基本工作原理？）聲信號(hào)聲信號(hào)電信號(hào)電信號(hào)聲信號(hào)聲信號(hào)話筒話筒對(duì)方聽(tīng)筒對(duì)方聽(tīng)筒（通過(guò)導(dǎo)線傳輸通過(guò)導(dǎo)線傳輸）l實(shí)驗(yàn)：電磁波的存在實(shí)驗(yàn)：電磁波的存在在打開(kāi)的收音機(jī)的附近，讓電池的負(fù)極與一根銼良好接觸，正極連接一根導(dǎo)線，拿著導(dǎo)線頭，讓它們與銼接觸，并在銼面上滑動(dòng). l提問(wèn)： 為什么附近工作的收音機(jī)會(huì)發(fā)出為什么附近工作的收音機(jī)會(huì)發(fā)出“喀喀喀喀”聲？聲？l當(dāng)導(dǎo)體或電路中的某處有迅速變化的電流時(shí)，在該處就會(huì)產(chǎn)生一種電磁振蕩，在周?chē)臻g就會(huì)產(chǎn)生向外

3、傳播的電磁波. 電磁波的產(chǎn)生電磁波的產(chǎn)生項(xiàng)目項(xiàng)目振動(dòng)源（波源）振動(dòng)源（波源）波的形成波的形成水波水波聲波聲波電磁波電磁波（類(lèi)比水波、聲波研究）類(lèi)比水波、聲波研究）木棍在水面處上下振木棍在水面處上下振動(dòng)，使該處水也振動(dòng)動(dòng)，使該處水也振動(dòng)通過(guò)水使振動(dòng)向外通過(guò)水使振動(dòng)向外傳播，形成水波傳播，形成水波發(fā)聲體振動(dòng)發(fā)聲體振動(dòng)通過(guò)介質(zhì)使振動(dòng)通過(guò)介質(zhì)使振動(dòng)向外傳播，形成向外傳播，形成聲波聲波可向外傳播出去，可向外傳播出去，形成電磁波形成電磁波返回電磁場(chǎng)和電磁波電磁場(chǎng)和電磁波麥克斯韋的麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論電磁場(chǎng)理論麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在預(yù)言了電磁波的存在論證了光波就是電磁波論證了光波就是電磁波電磁場(chǎng)和電磁波

4、電磁場(chǎng)和電磁波麥克斯韋的麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論電磁場(chǎng)理論1、變化的電場(chǎng)能夠在周?chē)臻g產(chǎn)生磁場(chǎng)2、變化的磁場(chǎng)能夠在周?chē)臻g產(chǎn)生電場(chǎng)麥克斯韋電磁波的傳播電磁波的傳播：1 1、電磁波的傳播需要介質(zhì)嗎？、電磁波的傳播需要介質(zhì)嗎？電磁波可在真空或其它一些介質(zhì)中傳播電磁波可在真空或其它一些介質(zhì)中傳播。2、電磁波在真空中的傳播速度（波速）：電磁波在真空中的傳播速度（波速）：c c3.03.010108 8 m/sm/s 回憶回憶 ：光在真空中的傳播速度是多少？：光在真空中的傳播速度是多少？由此你能得到什么猜想？由此你能得到什么猜想？光就是一種電磁波光就是一種電磁波 ！。電磁波的傳播電磁波的傳播3、電磁波的波長(zhǎng)

5、、電磁波的波長(zhǎng) 、頻率、頻率f f 、波速、波速v三三者的關(guān)系：者的關(guān)系：波速波速= =波長(zhǎng)波長(zhǎng)頻率頻率 即即 v=v=f f 注意注意 ：公式中各物理量單位的統(tǒng)一?。汗街懈魑锢砹繂挝坏慕y(tǒng)一！ （m/sm/s；m m；Hz)Hz)；公式可變形：公式可變形： 返回電磁波的傳播電磁波的傳播解：解： v=v=f f 3.03.010108 8 m/s)/ (m/s)/ (97.497.410106 6Hz)Hz) =3.08m答：答：該電磁波的波長(zhǎng)是該電磁波的波長(zhǎng)是3.083.08m m。 例題例題 ：某調(diào)頻立體聲廣播的頻率是某調(diào)頻立體聲廣播的頻率是 97.497.4MHz,MHz,求它的波長(zhǎng)是多

6、少？求它的波長(zhǎng)是多少？關(guān)于電磁波的說(shuō)法中正確的（關(guān)于電磁波的說(shuō)法中正確的（ ）A、電磁波只能在真空中傳播。、電磁波只能在真空中傳播。B、波長(zhǎng)不同的電磁波的速度不同。、波長(zhǎng)不同的電磁波的速度不同。C、電磁波是沿某一特定方向向空間、電磁波是沿某一特定方向向空間遠(yuǎn)處傳播的。遠(yuǎn)處傳播的。D、變化的電流在周?chē)目臻g產(chǎn)生電、變化的電流在周?chē)目臻g產(chǎn)生電磁波。磁波。D以下說(shuō)法中正確的是（以下說(shuō)法中正確的是（ ）A、頻率越大的電磁波，它的傳播、頻率越大的電磁波，它的傳播速度越大。速度越大。B、電磁波和聲波一樣不能在真空、電磁波和聲波一樣不能在真空中傳播。中傳播。C、不同頻率、不同波長(zhǎng)的電磁波，、不同頻率、不同

7、波長(zhǎng)的電磁波，它們的傳播速度相同。它們的傳播速度相同。D、以上說(shuō)法都正確。、以上說(shuō)法都正確。C電磁波的傳播電磁波的傳播 說(shuō)明說(shuō)明 ：在真空（或空氣中），電磁波在真空（或空氣中），電磁波的波速為的波速為3.03.0* *10108 8 m/sm/s，是一個(gè)定值。是一個(gè)定值。返回問(wèn)題：?jiǎn)栴}：1、為什么這種爐子會(huì)叫微波爐？、為什么這種爐子會(huì)叫微波爐？2、微波爐是怎么使食物加熱的？、微波爐是怎么使食物加熱的？無(wú)線電波的分類(lèi)無(wú)線電波的分類(lèi):通常以波長(zhǎng)和頻率通常以波長(zhǎng)和頻率來(lái)分來(lái)分:按波長(zhǎng)主要分為長(zhǎng)波、中波、中短波按波長(zhǎng)主要分為長(zhǎng)波、中波、中短波短波和微波。短波和微波。電磁波除了用于通信外還有很多別的電磁

8、波除了用于通信外還有很多別的應(yīng)用，比如微波爐就是利用電磁波來(lái)應(yīng)用，比如微波爐就是利用電磁波來(lái)加熱食品的，也許你發(fā)現(xiàn)用于微波爐中加熱食品的，也許你發(fā)現(xiàn)用于微波爐中的盤(pán)子都不是金屬做的，這是為什么？的盤(pán)子都不是金屬做的，這是為什么？因電磁波的產(chǎn)生是由于電流的迅速變化因電磁波的產(chǎn)生是由于電流的迅速變化而在電流周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，它能在金屬中而在電流周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，它能在金屬中產(chǎn)生強(qiáng)大的電流，損壞微波爐。產(chǎn)生強(qiáng)大的電流，損壞微波爐。電磁波在真空中的傳播速度最快，試想電磁波在真空中的傳播速度最快，試想一下：假如有一天電磁波在真空中不能一下：假如有一天電磁波在真空中不能傳播了，你的周?chē)鷷?huì)有那些變化？寫(xiě)出傳播了，你

9、的周?chē)鷷?huì)有那些變化？寫(xiě)出兩個(gè)可能出現(xiàn)的場(chǎng)景。兩個(gè)可能出現(xiàn)的場(chǎng)景。地球上沒(méi)有白天；收音機(jī)、電視機(jī)都地球上沒(méi)有白天；收音機(jī)、電視機(jī)都沒(méi)有聲音和圖像。沒(méi)有聲音和圖像。隱形飛機(jī)是一種先進(jìn)的軍用飛機(jī)，可以隱形飛機(jī)是一種先進(jìn)的軍用飛機(jī)，可以防止被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)，隱形飛機(jī)用的主要防止被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)，隱形飛機(jī)用的主要是是 材料，它能減少飛機(jī)對(duì)材料，它能減少飛機(jī)對(duì)電磁波電磁波 ，使雷達(dá)很難發(fā)現(xiàn)它。，使雷達(dá)很難發(fā)現(xiàn)它。吸收電磁波吸收電磁波反射反射電磁波對(duì)人體的危害電磁波對(duì)人體的危害對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的危害 對(duì)機(jī)體免疫功能的危害對(duì)心血管系統(tǒng)的影響對(duì)血液系統(tǒng)的影響對(duì)生殖系統(tǒng)和遺傳的影響對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)的影響電磁輻射的致癌和致癌作用在短波

10、、中波和長(zhǎng)波這三種電磁波在短波、中波和長(zhǎng)波這三種電磁波中頻率最大的是（中頻率最大的是（ ）A、短波、短波 B、中波、中波 C、長(zhǎng)波、長(zhǎng)波 D、一樣大、一樣大A1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，以美國(guó)為首的多國(guó)年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，以美國(guó)為首的多國(guó)部隊(duì)使用了電子干擾，電子干擾是指部隊(duì)使用了電子干擾，電子干擾是指（ ）A、向敵方發(fā)射電磁波。、向敵方發(fā)射電磁波。B、向敵方發(fā)射很強(qiáng)的電磁波。、向敵方發(fā)射很強(qiáng)的電磁波。C、向敵方發(fā)射頻率很高的電磁波。、向敵方發(fā)射頻率很高的電磁波。D、發(fā)射與敵方電子設(shè)備相同頻率的高、發(fā)射與敵方電子設(shè)備相同頻率的高強(qiáng)度電磁波，并施放反射電磁波的干擾。強(qiáng)度電磁波，并施放反射電磁波的干擾。 D波段

11、波段波長(zhǎng)波長(zhǎng)頻率頻率主要用途主要用途長(zhǎng)波長(zhǎng)波3 310104 43 310103 3m m101010102 2kHzkHz超遠(yuǎn)程通信超遠(yuǎn)程通信中波中波3 310103 32 210102 2m m10102 21.51.510103 3kHzkHz無(wú)線電廣播無(wú)線電廣播電報(bào)電報(bào)中短波中短波2 210102 25050m m1.51.510103 36 610103 3kHzkHz短波短波50501010m m6 6 10103 330 30 10103 3kHzkHz微波微波10101010-3-3m m3 310104 4 3 310108 8kHzkHz電視、宇航電視、宇航通信通信 通常使

12、用的無(wú)線電波的波長(zhǎng)范圍從幾毫米到幾千米，根據(jù)波長(zhǎng)或頻率把無(wú)線電波分成幾個(gè)波段，如下表所示：波段波段波長(zhǎng)波長(zhǎng)頻率頻率傳播方式傳播方式主要用途主要用途長(zhǎng)波30000m3000m10kHz100kHz地波超遠(yuǎn)程無(wú)線電通信和導(dǎo)航中波3000m200m100kHz1500kHz地波和天波調(diào)幅（AM）無(wú)線電廣播、電報(bào)、通信中短波200m50m1500kHz6000kHz短波50m10m6MHz30MHz天波微波米波（VHF）10m1m30MHz300MHz近似直線傳播調(diào)頻（FM）無(wú)線電廣播、電視、導(dǎo)航分米波（UHF）1m0.1m300MHz3000MHz直線傳播電視、雷達(dá)、導(dǎo)航厘米波10cm1cm3000

13、MHz30000MHz毫米波10mm1mm30000MHz300000MHz電磁波的分類(lèi)及其應(yīng)用電磁波的分類(lèi)及其應(yīng)用：長(zhǎng)波長(zhǎng)波： 超遠(yuǎn)程通信；超遠(yuǎn)程通信；中波、短波中波、短波：電報(bào)、無(wú)線電廣播；：電報(bào)、無(wú)線電廣播；微波微波： 電視、宇航通信；電視、宇航通信；紅外線紅外線： 可見(jiàn)光可見(jiàn)光：紫外線紫外線：X X射線射線： Y Y射線射線：返回2、電磁波的傳輸、電磁波的傳輸電磁波傳播不需要其他介質(zhì)發(fā)射塔 中繼站衛(wèi)星 發(fā)射塔無(wú)線電波的發(fā)射無(wú)線電波的發(fā)射1、發(fā)射無(wú)線電波的裝置：2、利用無(wú)線電波可以傳遞各種信號(hào)調(diào)制、調(diào)幅、調(diào)頻聲音信號(hào)的傳送話筒前的人返回返回振蕩器信號(hào)發(fā)射機(jī)房返回返回電視信號(hào)發(fā)射塔上的信號(hào)

14、發(fā)射天線無(wú)線電信號(hào)發(fā)射塔返回返回彩塔接收天線電報(bào)大樓上的接收天線返回返回返回返回 收音機(jī)內(nèi)的接收裝置就是一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)諧電路無(wú)線電波的接收無(wú)線電波的接收 電磁波在空間傳播時(shí)，如果遇到導(dǎo)體，會(huì)使導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電電磁波在空間傳播時(shí)，如果遇到導(dǎo)體，會(huì)使導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的頻率跟激起它的電磁波的頻率相同。因此利用放在流，感應(yīng)電流的頻率跟激起它的電磁波的頻率相同。因此利用放在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體，就可以接收到電磁波了。電磁波傳播空間中的導(dǎo)體，就可以接收到電磁波了。發(fā)射的無(wú)線電波如何被接收到呢？發(fā)射的無(wú)線電波如何被接收到呢？如何使我們需要的電磁波在接收天線中激起的感應(yīng)電流最強(qiáng)呢？ 當(dāng)接收電路的固有頻

15、率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)。（這種現(xiàn)象叫做收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)。（這種現(xiàn)象叫做電諧振電諧振）無(wú)線電波的接收無(wú)線電波的接收1、接收無(wú)線電波的裝置：2、用調(diào)諧電路接收到的感應(yīng)電流是調(diào)制的高頻振蕩電流，要直接感受到所需要的信號(hào)，還需要檢波。無(wú)線電波的發(fā)射無(wú)線電波的發(fā)射有效的向外界發(fā)射電磁波的條件是什么？1、要有足夠高的振蕩頻率，因?yàn)轭l率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。、要有足夠高的振蕩頻率，因?yàn)轭l率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。2、振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間，才有可能有效、振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間，才有可能有效的將電磁場(chǎng)的能量傳播出去。的將電磁場(chǎng)的能量傳播出去。改造LC振蕩電路由閉合電路成開(kāi)放電路（如圖）采用什么手段可以有效的向外界發(fā)射電磁波？3無(wú)線電廣播和通信無(wú)線電廣播和通信無(wú)線電波的發(fā)射和接受發(fā)射天線接收天線無(wú)線電波發(fā)射過(guò)程示意圖無(wú)線電波接收過(guò)程示意圖各種震蕩電路無(wú)線電波的發(fā)射：裝置震蕩器、