电磁振荡的产生大 小和方向都做周期性迅速变化的电流,叫做振荡电流(oscillating current),产生振荡电流的电路叫做振荡电路(oscillating circuit)。当开关置于线圈一侧时,由线圈L和电容器C组成的电路,就是最简单的振荡电路,称为LC振荡电路。当电容器刚要放电的瞬间,电路里没有电流,电容器两极板上的电荷最多。从场的观点来看,此时电容器里的电场最强,电路里的能量全部储存在电容器的电场中。电容器立即开始放电,然而由于线圈的自感作用,放电电流不会马上达到最大值,而是由0逐渐增大,同时电容器极板上的电荷逐渐减少。到放电完毕时,电容器极板上没有电荷,放电电流达到最大值。在这个过程中,电容器里的电场逐渐减弱,线圈的磁场逐渐增强,电场能逐渐转化为磁场能。在放电完毕的瞬间,电场能全部转化为磁场能。电容器放电完毕时,由于线圈的自感作用,电流并不会立即减小为0,而会保持原来的方向继续流动,并逐渐减小。由于电流在继续流动,电容器在与原来相反的方向重新充电,电容器两极板带上相反的电荷,并且电荷逐渐增多。到反方向充电完毕的瞬间,电流减小为0,电容器极板上的电荷量达到最大值。在这个过程中,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强,磁场能逐渐转化为电场能。到反方向充电完毕的瞬间,磁场能全部转化为电场能。此后电容器再发电,再充电,这样不断地充电和放电,电路中就出现了大小,方向都在变化的电流,即出现了振荡电流。在这个过程中,电容器极板上的电荷量q,电路中的电流i、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B,都在周期性地变化着。这种现象就是电磁振荡。在电磁振荡的过程中,电场能和磁场能发生周期性的转化。下图表示q-t与i-t之间的关系。L-C电路q-t图和i-t图q是电容器极板所带电荷,i是电路中电流。从图像中我们可以直观地看出产生的波遵循正弦规律。在本章我们来推导L-C电路,电磁振荡为什么产生正弦波。