2019-2020年高二物理 （人教大綱版）第二冊(cè) 第十八章 電磁和電磁波 二、電磁振蕩的周期和頻率(備課資料).doc

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備課資料2019-2020年高二物理 （人教大綱版）第二冊(cè) 第十八章 電磁和電磁波 二、電磁振蕩的周期和頻率(備課資料)彩電既要利用磁來(lái)工作，又非常怕磁.彩電中利用磁來(lái)工作的主要部件有揚(yáng)聲器和偏轉(zhuǎn)線圈.揚(yáng)聲器是將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲音的器件，它是利用通以交流電的線圈在磁場(chǎng)中振動(dòng)，從而推動(dòng)紙盒振動(dòng)而發(fā)出聲音的，因此在揚(yáng)聲器中都有一個(gè)磁性較強(qiáng)的永磁體.顯像管要把圖像逼真地顯示出來(lái)，首先要保證套在其頸部的偏轉(zhuǎn)線圈能夠正常工作，偏轉(zhuǎn)線圈實(shí)際上是一個(gè)內(nèi)含鐵氧體的線圈，當(dāng)線圈中通以一定頻率的交流電時(shí)，在線圈中產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，使顯像管中的電子槍發(fā)射出來(lái)的電子束通過(guò)這一磁場(chǎng)時(shí)受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)后呈掃描狀轟擊熒光粉，使整個(gè)熒光屏內(nèi)的熒光粉全部發(fā)光.整個(gè)偏轉(zhuǎn)線圈又由行偏轉(zhuǎn)線圈（控制電子束水平掃描）和場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈（控制電子束豎直掃描）兩部分組成.如果行偏轉(zhuǎn)線圈中沒(méi)有交變磁場(chǎng)產(chǎn)生，則彩電屏上出現(xiàn)一條很亮的豎直亮線.若場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈中沒(méi)有交變磁場(chǎng)產(chǎn)生，則彩電屏上出現(xiàn)一條很亮的水平亮線.若行、場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈中均無(wú)交變磁場(chǎng)產(chǎn)生，則電子束不偏轉(zhuǎn)，屏幕中心出現(xiàn)一個(gè)極亮的亮點(diǎn).以上三種情況彩電均無(wú)法顯示出圖像.那么彩電為什么又怕磁呢？與黑白電視機(jī)相比，彩電要完成顏色顯示這一特殊任務(wù).因此彩電熒光屏是由紅、綠、藍(lán)三基色組成的均勻分布的條形或品字形熒光點(diǎn)構(gòu)成，彩電的顏色信號(hào)也分紅、綠、藍(lán)三路分別控制三個(gè)電子槍的電子束，且紅、綠、藍(lán)三束電子束必須十分準(zhǔn)確地分別射到紅、綠、藍(lán)熒光粉點(diǎn)上，不能有絲毫偏差，如果稍有偏差則彩電顯示的顏色將出現(xiàn)混亂.彩電在出廠前已經(jīng)精確調(diào)整好電子束在顯像管中的運(yùn)動(dòng)軌跡，使彩電有較高的色純度.破壞這一電子束運(yùn)動(dòng)軌跡的因素不外乎兩個(gè)：一是外加電場(chǎng)，在我們生活的環(huán)境中存在的電場(chǎng)一般都十分微弱，不能影響彩電的色純度.二是外加磁場(chǎng)，外加磁場(chǎng)能對(duì)彩電中的電子束產(chǎn)生外加的洛倫茲力，使電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生改變.實(shí)踐表明，即使是強(qiáng)度較弱的地磁場(chǎng)對(duì)彩電的色純度也會(huì)產(chǎn)生一定的影響.因此，彩電非常怕磁.那么彩色電視機(jī)是如何解決它既要利用磁，又怕磁這一對(duì)矛盾的呢？具體方法：一是采取磁屏蔽措施，彩電中揚(yáng)聲器都采用內(nèi)磁式揚(yáng)聲器，其結(jié)構(gòu)是用一塊較厚的鐵板將揚(yáng)聲器上磁性較強(qiáng)的永磁體“包圍”住，不讓其中磁場(chǎng)干擾電子束的運(yùn)動(dòng)軌跡；二是采取消磁措施，由于受彩電工作時(shí)產(chǎn)生一定的雜散磁場(chǎng)和地球產(chǎn)生的地磁場(chǎng)等影響，使彩電顯像管內(nèi)的蔭罩被磁化而帶有剩磁，在這種情況下，電子束就會(huì)因蔭罩上剩磁的影響而受到外加的洛倫茲力使運(yùn)動(dòng)軌跡變形，誤打到其他熒光粉點(diǎn)上，引起色純度下降，所以彩電必須經(jīng)常消磁，但彩電中不能采用初中物理教材中介紹的敲擊、加熱這兩種辦法對(duì)顯像管內(nèi)的蔭罩進(jìn)行消磁.目前生產(chǎn)的彩電在顯像管的錐體部分都安裝了自動(dòng)消磁線圈，將消磁線圈串上一個(gè)正溫度系數(shù)（簡(jiǎn)稱PTC）半導(dǎo)體陶瓷熱敏電阻（其特性在初中物理教材第二冊(cè)上海版上有介紹），然后接在經(jīng)過(guò)電視機(jī)開(kāi)關(guān)的電源進(jìn)線兩端，如圖1所示，此PTC電阻在常溫下保持約20 的低電阻，接通彩電電源開(kāi)關(guān)時(shí)，有大電流流過(guò)PTC電阻和消磁線圈，PTC電阻因發(fā)熱溫度很快升高，其阻值急劇增加，使流過(guò)消磁線圈的電流迅速衰減下去，如圖2所示.利用這種特性，使彩電在開(kāi)機(jī)瞬間有較大消磁電流通過(guò)消磁線圈，以產(chǎn)生足夠大的交變磁通，而在24 s內(nèi)電流就很快減小，最后降到微不足道的數(shù)值，從而完成蔭罩消磁作用.這樣每開(kāi)機(jī)一次，便消磁一次，達(dá)到對(duì)蔭罩經(jīng)常消磁的目的.不過(guò)機(jī)內(nèi)自動(dòng)消磁系統(tǒng)的消磁能力畢竟有限，大部分彩電的使用說(shuō)明書中明確指出不準(zhǔn)將磁體靠近彩電.如果我們不慎將磁性較強(qiáng)的物體靠近彩電，蔭罩將被嚴(yán)重磁化，機(jī)內(nèi)自動(dòng)消磁系統(tǒng)不能徹底完成消磁任務(wù)，彩電工作時(shí)熒光屏上將出現(xiàn)色斑，這時(shí)可采用機(jī)外消磁法：用 0.6 0.8 mm的漆包線做成一個(gè)直徑為300 mm，匝數(shù)為1000匝的空心消磁線圈，此線圈若通以220 V的交流電，電流約1 A，就會(huì)產(chǎn)生1000安匝的磁通勢(shì)，將線圈平行地在顯像管屏幕前w做圓周晃動(dòng)，隨后慢慢遠(yuǎn)離顯像管，并逐漸將線圈朝下；最后在離顯像管23 m處切斷電源，這種方法對(duì)消除彩色顯像管的剩磁非常有效，但由于比較笨重，一般只在工廠或修理部門使用. 圖1 圖2