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Q1:天线为什么能发射电磁波?
首先你要清楚发射电磁波的条件,即LC振荡电路,在未通电以前,电路里没有电流。当接通电源时,因为电感的存在,便产生了一个同电源大小相同极性相反的一个电动势。由于它的阻碍,电流只能从0开始逐渐变大并给电容充电。再说电容,在接通电源时电容无电荷,电压为0。随着电容电压的提高电流也逐渐减少,直到为0。这里如果你断开电源电容将通过电感和电阻放电在刚开始放电 时由于电感相反的感应电动势的作用电流 又是从小到大直到电容电压接近0,而这时电感中的电流却达到了最大。在电流开始减少时又是电感的影响它的特性就是阻止电流的变化,所以就又产生了一个阻碍电流减少的电动势。由这个电动势而产生的电流又重新给电容充电。这样周尔复始,电容冲放电的过程即是电磁场不断转化的过程,变化的电场和磁场产生电磁波,电磁波产生之后,还要发射,发射电磁波除需要极高的频率之外,还需要电容极板间距大,而两极板间的最大距离无非是一条接天,成为天线,一条接地成为地线,实际应用中,手机并没有一条线真的和地连接,一条大一点的铜皮起到地的作用,这样遍具备了近乎无穷大的极板距离,因此,释放出的电磁波可以传播的距离理论上是无穷远的,前面貌似没有说清楚电磁波的产生原理,这里我找到了书中写的原理,给你发一下:在实际应用中,开放电路中还有一个自感系数不大的线圈L′,它的作用是与产生高频振荡的LC回路相耦合,使LC回路中的高频振荡电流通过耦合,在线圈L′中产生同频率的振荡电流,传送到发射天线上去,在天线四周的空间产生电磁波。所以,所谓的天线,就是电容一个极板,电磁波就是这样通过LC振荡电路产生发射的。
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Q2:电磁波发射一定需要天线么?
是否需要天线,跟所发射的电磁波波长有关。对无线电波(超长波、长波、短波、和超短波)来说,需要长度等于1/4波长的天线来实现谐振发射。在微波波段,广泛采用空腔谐振原理,发射时就要使用喇叭天线了。定向发射使用板状天线或抛物面天线。
波长再短到红外线、可见光和紫外线的程度,已经没有宏观物体可以作为谐振发射天线了。这一段波长的电磁波是电子在不同能级之间跃迁产生和直接发射的。它的粒子性比较明显,一般说成电子的每次跃迁发射一个光子。
波长再短到X射线、γ射线这个地步,它的形成就直接跟高压电和核反应相关了。距离宏观的天线也就更远了。
Q3:发射电磁波的天线为什么不用能产生磁场的电磁铁?
这是很简单的物理原理,天线就是用来发射和接受电磁波段的,所用频率为平射波段,电磁铁能产生波段性小范围磁场,一旦产生磁场就会形成不同的磁性波段,就象固定的"域"简单说就是截断波段发射频率,即为干扰!
Q4:为什么天线接收电磁波时会产生感应电流呢
电磁波是由电场和磁场交替产生,向前传播形成的。其中的电场会驱动天线里面的自由电子运动,产生感应电流。 天线的方向应该与电磁波中电场的方向平行。