LC电路 更新时间：2014-08-07 16:18

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LC电路是由电容、电感、电阻等元件和电子器件组成的能够产生振荡电流或具有滤波作用的电路，由电感线圈L和电容器C相连而成的LC电路是最简单的一种LC电路。

LC电路的电磁原理介绍

• 　　电磁场的概念具有高度的概括性，这是一个内涵很丰富的概念，它虽然包括静电场和电流的磁场，但是电磁场不是电场和磁场简单的相加。了

  　　（1）关于磁场产生电场按照磁场时变的几种可能情况，

  　　①恒定的磁场不产生电场：例如将变压器原线圈始终跟电流电源相连，由于稳恒电流产生恒定的磁场，结果副线圈回路中不产生感生电流——不产生驱动电荷的电场。

  　　②变化的磁场产生电场：根据电磁感应知识，闭合回路内磁场发生变化时，回路中产生感生电流。麦克斯韦深刻地洞察到，导体回路只是体现感应电场存在的工具，实质上只要空间有变化的磁场就会产生电场——它不是由电荷产生的电场。

  　　（Ⅰ）均匀变化的磁场产生恒定的电场：根据法拉第电磁感应定律ε=Δф/Δt可跟上述一样，由法拉第电磁感应定律得出结论。

  　　（2）关于电场产生磁场；按照电场时变的几种可能性，分层次讲述

  　　①恒定的电场不产生磁场举出学生熟知的事例，例如静止的电荷周围空间只有静电场而没有磁场——恒定的电场不产生磁场。

  　　②变化的电场产生磁场麦克斯韦以他的非凡天才，认为电容器充、放电时，被电容器中断了传导电流以另一种方式被接通——连续，他指出电容器内电场的变化相当于电流——象传导电流一样，能产生磁场（但不产生人焦耳热），即变化的电场产生磁场。将大型演示用的平行板电容器跟感应圈接通，在电容极板间放入自由小磁针，通过自由小磁针的偏转来说明变化的电场产生了磁场。

  　　（Ⅰ）均匀变化的电场产生恒定的磁场：若电容器上电荷均匀变化的，则传导电流I=ΔQ/Δt为稳恒电流，它在空间要产生恒定的磁场。当电容器上电荷随时间均匀变化时，要引起极板间电场的均匀变化，均匀变化的电场像稳恒传导电流一样，要在空间产生恒定的磁场。

  　　（Ⅱ）不均匀变化的电场产生变化的磁场用跟上述类似的叙述方法得出结论。

  　　（3）电磁场根据上述两个方面的推理，引伸指出：一般地，不均匀变化的电场（例如振荡电流）所产生的磁场也是不均匀变化的，这个磁场又要产生不均匀变化的电场。可见，变化的电场和磁场总是相互联系着的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。

  　　电磁场存在形式特殊形式一般形式静电场静磁场变化的电磁场产生条件

  　　（1）由静止的电荷产生。

  　　（2）由均匀变化的磁场产生。

  　　（1）由稳恒电流产生。

  　　（2）由均匀变化的电场产生。互相依存的非均匀变化的电场和磁场。

LC电路的基本工作过程

• 　　冲电完毕（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。

两种LC电路的比较

• 　　（1）电容反馈型电路的优缺点：

  　　优点：由于输出端和反馈电路是电容，对高次谐波电抗小，振荡波形更接近正弦波。振荡频率可较高。

  　　缺点：用两个电容调节频率不方便。（又要F=C1/C2不变）振荡器的振幅不稳定。

  　　（2）电感反馈型电路的优缺点：

  　　优点：用一个电容可方便调节频率。

  　　缺点：由于反馈电路是电感，振荡波形含有高次谐波多。 振荡频率不高。

LC电路的分析

• 　　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。

  　　之，振荡电流是随时间正弦变化的高频电流。运用能量守恒、“同步变化”和“异步变化”规律分析LC振荡电路是很有效的，这个规律有助于理解LC电路。