Chương 5: Điện từ trường doc

5.1. Nội dung thuyết Điện – Từ của Maxwell
5.2. Sóng điện từ tự do
_ Hạt điện dao động
5.1 THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL
5.1.1 Đặt vần đề
_ Mối quan hệ giữa điện trƣờng và từ trƣờng ?
_ Maxwell là ngƣời trả lời câu hỏi đó thông qua
Thuyết điện từ Maxwell
5.1. THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL
“Mọi từ trƣờng biến thiên
theo thời gian đều làm xuất
hiện một ……………… ”.
5.1.2 Luận điểm 1 – Điện trƣờng xoáy
E
B
   
LS
B
Ed dS
t




t
B
Erot






_ Phƣơng trình Maxwell – Faraday:
(dạng tích phân)
(dạng vi phân)
_ Trong hệ tọa độ Descartes, toán tử … có dạng:
5.1.2 Luận điểm 1 – Điện trƣờng xoáy
zyx
E E E
z

y

x
k j i
Erot









y
xz
y
x
zx
z

y
E
EB
x
E
EB
y
B
EE
zt
t
t
x
y
z










  





  









5.1. THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL
t
B
Erot






5.1.3 Luận điểm 2 – Dòng điện dịch
“Mọi điện trƣờng biến thiên theo thời gian đều
làm xuất hiện ………….”.
Từ trƣờng
Dòng điện
Điện trƣờng
biến thiên
không phải do sự chuyển động
có hƣớng của điện tích
không tỏa nhiệt Joule - Lenz

5.1. THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL
Điện trường biến thiên

Dòng điện
Dòng điện dịch
……
5.1.3 Luận điểm 2 – Dòng điện dịch
Phƣơng trình Maxwell – Ampère:
Dạng tích phân:
Dạng vi phân:
(C) (S)
D
Hd ( j )d S
t

   




D
rot H j
t





j


: mật độ dòng điện dẫn.
dich
D
j
t





: mật độ dòng điện dịch.
5.1. THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL
5.1.4 Điện từ trƣờng – Hệ phƣơng trình Maxwell
Dạng vi phân Dạng tích phân
(1b)
B
rot E
t





(1a)
(C) (S)
B
Ed .dS
t

  





D
rot H j
t





(2b)
(C) (S)
D
Hd ( j )d S
t

   




(2a)
divD


(3b)
divB 0



(4b)
trong(S)
(S)
DdS q




(3a)
(S)
BdS 0



(4a)
5.1. THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL
5.1.4 Điện từ trƣờng – hệ phƣơng trình Maxwell
_ Ngoài ra còn có các phƣơng trình liên hệ:
Môi trƣờng điện môi:
0
DE

 
(5)
jE


Môi trƣờng điện dẫn:
(6)

0
BH

 
Môi trƣờng từ môi:
(7)
5.1. THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL



5.1.5 Năng lƣợng điện từ trƣờng
_ Năng lƣợng điện từ ……………trong thể tích V:
22
E m 0 0
11
( E H ) (ED BH)
22
            
_ Mật độ năng lƣợng điện từ:
Em
W V ( )V     
Em
(V) (V)
W dV ( )dV     

5.1. THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL
_ Năng lƣợng điện từ trƣờng …………………….:
5.1.6 Ý nghĩa của thuyết Maxwell
_ Giải thích triệt để các hiện tƣợng điện từ.
_ Dự đoán đƣợc sự tồn tại của sóng điện từ

(đƣợc thực nghiệm xác lập sau hơn 20 năm).
_ Khẳng định ánh sáng cũng là ……………
5.1. THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL
_ Thống nhất hai trƣờng: điện trƣờng + từ
trƣờng  trƣờng thống nhất: ………………
_ Diễn tả định lƣợng về trƣờng điện từ.
5.2 SÓNG ĐIỆN TỪ TỰ DO
5.2.1 Phƣơng trình sóng điện từ tự do
_ Hệ pt Maxwell mô tả sóng điện từ tự do:
(1a)
B
rot E
t





D
rot H
t





(2a)
divD 0

  

(3a)
divB 0


(4a)
0
DE


(5)
0
BH


(7)
_Sóng điện từ lan truyền trong chân không (
và ) gọi là sóng điện từ …….
0
j0
Là sóng ……
5.2.2 Tính chất tổng quát của sóng điện từ tự do
Vận tốc lan truyền trong chân không là:
Truyền trong môi trƣờng vật chất và cả trong
chân không.
c 
Sóng điện từ mang năng lƣợng.
Sóng điện từ có đầy đủ các tính chất của sóng
cơ học nhƣ: ………, ………., ………
5.2 SÓNG ĐIỆN TỪ TỰ DO






5.2.3 Thang sóng điện từ
5.2 SÓNG ĐIỆN TỪ TỰ DO
_ Trong thông tin liên
lạc vô tuyến
5.2.4 Ứng dụng của sóng điện từ
_ Nấu nƣớng bằng sóng
điện từ (lò viba)
5.2 SÓNG ĐIỆN TỪ TỰ DO
HẾT CHƢƠNG 5