LC振荡电路物理分析

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。



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。

编辑本段分析方法

LC 电磁振荡过程涉及的 物理量较多,且各个物理量变化也比较复杂。实际分析过程中,如果注意到电场量( 电场能、 电荷量、 电压、 电场强度)和磁场量( 磁场能、 电流强度、 磁感应强度)的异步变化,电场量、磁场量各自的同步变化,充分利用包含电场能、磁场能在内的 能量守恒,由能量变化辐射其他 物理变化,就可快速地弄清各物理量的变化情况,判断电路所处的状态。 [1]

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