Question

LC振荡 原理和过程

求描述一下一个电容和一个电感构成的LC振荡电路的工作原理和过程，特别要求说明它为什么会振荡。最好使用数学语言。
如果回答精彩，愿意再加100分。

Answer 1

电感的存在总是阻止磁通量的变化，这有点像一个物体的惯性，总是在阻止动能的变化。一个物体的惯性使得它受力的时候需要一个加速的过程才会动起来，受阻要停下的时候也是一样，不会瞬间停下，而会再继续行进一段。这是一种对外力激励的迟滞性。而电容的作用则是在一定的电量下产生一个电压。我举个例子说这就像一个弹簧：

 

 

像图中这样，在惯性和弹簧的作用下，物体在这里做往复的运动。我想这个物体的振荡运动远比电路里的振荡来说更直观一些，这两个系统本来就是对偶的。

忽略耗损的话，就会这样一直简谐震荡下去。事实上由于图中弹簧的机械损耗或者空气阻力什么的影响，物体会做阻尼振荡，这和考虑RLC电路的阻尼振荡是一样的道理。带有电源的电路你可以自行想象加上重力后的效果。

 

其实电系统和机械系统都是对偶的，而机械系统对我们来说更直观一些。

当然在力所能及的情况下请尽量对电系统有一种直观的理解。对电系统来说直观的理解很重要，尤其是基础的物理过程，这个理解不是说我拿出已知的公式知道怎么推出这个结论；仅从量与量之间的关系来理解，你将在很多不必要的时候被迫拿出公式来求解你所面对的问题。

Answer 2

振荡电路通常要求正反馈。下面以电容三点式(科比兹)振荡器说明震荡原理。

科比兹振荡器以共射放大器为基础加上并联电容式带通滤波器构成。

共射放大器系反相放大，其电压放大倍数为负值，并联电容式带通滤波器谐振分压比亦为负值，A<0，如图，F0=-C2/C1，因负负为正，故反馈信号电压引到基极，形成正反馈。

按照傅里叶级数理论，合闸上电时的方波电压中含有很多不同频率的正弦电压，其中符合谐振条件的正弦电压构成正反馈，像滚雪球一样放大，形成正弦振荡电压。

追问

想问的不是这个！我只是想知道，用一个电感接在一个电容两端，为什么会产生交流电压？

追答

用一个电感接在一个电容两端产生交流电压，那是电感磁场能量向电容释放成为电场能量，电容电场能量向电感释放又成为磁场能量，所以产生交流电压。这种现象称为并联谐振。

Answer 3

电感和电容是储能元件，我们学过的基础物理有线圈和电容极板。线圈：由于“楞次定律”，当有电流变化的时候，线圈会自己感应出一个电磁场，此电磁场和所加电流产生的电磁场正好相反（阻止它发生变化）。电容极板：是两个平行的“导电板”，板和板之间是不导电的。当有电流变化的时候，极板会把由于电流变化所增加或减少的电荷储存在“电板”上面。（1）当把电容（极板）和电感（线圈）串联的时候：电容的阻抗为1/jwC，电感的阻抗为jwL（都与所加电信号的频率有关系），电路的阻抗为Z=(1/jwC)+jwL,所加电压为U时，电流的瞬时量为U/[(1/jwC)+jwL],w^2=1/LC时，恰好电容充电由电感感应的电流提供，引起电感自感变化产生磁场的电流恰好是电容放电电流提供的，当频率是(1/LC)^1/2时，此时的w为谐振频率。（2）当电容和电感并联的时候，电路阻抗Z=jwC+1/(jwL)。算法和串联是一样的。LC振荡电路其实就是电流方向正—反来回变化，所谓的“振荡”也不是那种机械的振荡，只是用示波器观察的时候，输出的电压是正负交替的，所以叫“LC振荡电路”。我也是学电子的，我理解的是这样的。希望能帮到你。

Answer 4

用制作了一个用RC振荡组成的闪烁电路，并且分析了原理，学会其原理，对学习电子技术是很有帮助的