K67 lý thuyết ph1120 buổi 13 ngày 11 12 2023 chương7 8 trường Điện từ dao Động Đt end

LÝ ĐẠI CƯƠNG 2 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CHƯƠNG TRÌNH TÀI NĂNG CƠ ĐIỆN TỬ K68 vật lý vật lý vật lý vật lý vật lý

BÀI GIẢNG VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG II

BUỔI 13

Ngày 11/12/2023

Chương 7 TRƯỜNG ĐIỆN TỪ

§2 LUẬN ĐIỂM THỨ HAI CỦA MẮCXOEN

I Nhận xét và khái niệm về dòng điện dịch

Luận điểm 1: Bất kì một từ trường nào biến đổi theo thời gian cũng sinh ra một điện trường xoáy.

Vấn đề ngược lại được đặt ra: Điện trường biến đổi theo thời gian có sinh

ra từ trường hay không?

có 1 dòng điện chạy qua khoảng không

gian giữa 2 bản tụ điện

✓ Điện trường biến đổi giữa hai bản tụ điện sinh ra từ trường giống

như một dòng điện (dòng điện dịch) chạy qua toàn bộ không gian giữa 2 bản tụ;

✓ Có chiều là chiều của dòng điện dẫn trong mạch;

✓ Có cường độ bằng cường độ dòng điện dẫn trong mạch

Dòng điện dịch là dòng điện tương đương với điện trường biến đổi theo thời gian về phương diện sinh ra từ trường

Macxoen nhận thấy:

✓ Là 𝐸 biến thiên theo t

✓ Không gây ra tỏa nhiệt Jun

Lenxơ (trong chân không)

✓ Gây ra từ trường 𝐵

II Phát biểu Luận điểm thứ hai của MắcXoen (Maxwell)

Bất kì một điện trường nào biến đổi theo thời gian cũng sinh ra một từ trường

III Biểu thức mật độ dòng điện dịch

✓ Tụ phóng điện →q của tụ giảm

✓ 𝐷 giữa hai bản tụ hướng từ (1) →(2)

✓ D giảm → 𝝏𝑫

𝝏𝒕<0

✓ 𝐽𝑑ị𝑐ℎ cùng chiều 𝐽𝑑ẫ𝑛

✓ 𝐽𝑑ị𝑐ℎ hướng từ (2) →(1) → 𝑱𝒅ị𝒄𝒉 ↗↙ 𝑫

Xét 1 mạch điện gồm tụ điện C mắc nối

tiếp với cuộn dây L

A

𝐽𝑑

B+

✓ Tụ nạp điện →q của tụ tăng

✓ 𝐷 giữa hai bản tụ hướng từ (1) →(2)

✓ D tăng → 𝝏𝑫

𝝏𝒕 >0

✓ 𝐽𝑑ị𝑐ℎ 𝑐ù𝑛𝑔 𝑐ℎ𝑖ề𝑢 𝐽𝑑ẫ𝑛

✓ 𝐽𝑑ị𝑐ℎ hướng từ (1) →(2) → 𝑱𝒅ị𝒄𝒉 ↗↗ 𝑫

Vì 𝐼𝑑ị𝑐ℎ chỉ phụ thuộc vào sự biến

đổi theo thời gian của điện trường

→ chỉ xét riêng đạo hàm theo t

dich

D J

t



=



Đối với chân không:

IV Phương trình Mắcxoen-Ampe (Biểu diễn định lượng của luận điểm 2 của Mắcxoen)

1 Dòng điện toàn phần

✓ Trong dây dẫn có dòng xoay chiều chạy qua→ tồn tại điện trường biến

đổi theo thời gian tương đương với dòng điện dịch;

✓ Tồn tại xung quanh dây dẫn từ trường do cả dòng điện dẫn và dòng

2 Phương trình Mắcxoen-Ampe

a Dạng tích phân

Xét một đường cong kín (C) nằm trong không gian có cả

dòng điện dẫn và dòng điện dịch chạy qua Theo định lý

b Phương trình Mắcxoen-Ampe dạng vi phân

§ 3 TRƯỜNG ĐIỆN TỪ VÀ HỆ THỐNG CÁC

PHƯƠNG TRINH MĂCXOEN

Điện trường và từ trường đồng thời tồn tại trong không gian tạo thành một trường thống nhất gọi là trường điện từ

I Năng lượng trường điện từ

Mật độ năng lượng của trường điện từ bằng tổng mật độ năng lượng của điện trường và từ trường

→ Năng lượng của trường điện từ:

II Hệ thống các phương trình Măcxoen

S

4 Định lý O-G đối với từ trường

a Môi trường điện môi: D =  0 E

c Môi trường từ hóa: B =  0 H

b Môi trường dẫn điện: J =  E dich

D J

t



=



III Các trường hợp riêng của hệ phương trình Măcxoen

Câu 1

Phát biểu luận điểm 1 của Maxwell Phân biệt điện trường tĩnh và điệntrường xoáy về nguồn gốc phát sinh và tính chất cơ bản Thiết lập phươngtrình Maxwell-Faraday dạng tích phân và dạng vi phân

Câu 2

Phát biểu luận điểm 2 của Maxwell Khái niệm dòng điện dịch So sánh dòng điện dịch và dòng điện dẫn Thiết lập phương trình Maxwell-Ampe dạng tích phân và dạng vi phân

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 7: TRƯỜNG ĐIỆN TỪ

CHƯƠNG 8

DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

§1 DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ ĐIỀU HOÀ

Xét mạch điện LC Giả sử R=0→không có tổn hao năng lượng do tỏa nhiệt

Tích điện cho tụ, điện tích trên 2 bản tụ: 𝑞0 =C 𝑈0;

Giữa 2 bản tụ có điện trường, năng lượng: 𝑊𝑒 = 𝑞02

c) Vì q=0 trên tụ không còn điều kiện duy trì I → I↘ đế𝑛 0, 𝑊𝑚 ↘ đế𝑛 0 Xuất

a)

✓ Trong mạch có sự biến đổi tuần hoàn theo thời gian của các đại lượng

điện và từ (q, I, 𝑊𝑒, 𝑊𝑚) Những quá trình đó gọi là dao động điện từ điều

hòa (dđđt điều hòa), năng lượng của mạch bảo toàn.

✓ Sự biến đổi của các đại lượng (q, I, 𝑊𝑒, 𝑊𝑚) chỉ do đặc tính riêng của

mạch dđ quyết định, các giá trị cực đại của chúng (biên độ dao động) luônkhông đổi Loại dđđt này được gọi là dđđt riêng

II Phương trình dao động điện từ điều hòa

Trong quá trình dao động, tổng năng lượng của mạch không đổi: We+Wm=const

2

2

2 2

d I

I

2 0

𝐼0: biên độ của dao động

𝜑: pha ban đầu của dao động

𝜔0 tần số góc riêng của dao động

(2)→ dòng điện trong mạch LC biến

thiên theo t với dạng hình sin

Vậy dđđt riêng của mạch LC là một dđ điều hòa với chu kỳ: 0

§2 DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TẮT DẦN

L C

R

I Hiện tượng

Mạch RLC, do có R nên năng lượng giảm do tỏa nhiệt

Jun-Lenx Kết quả biên độ giảm dần

Mạch dao động RLC ghép nối tiếp gọi là mạch dao

động điện từ tắt dần

II Phương trình dao động điện từ tắt dần

✓ Giả sử năng lượng của mạch giảm chỉ do tỏa nhiệt Jun-Lenx;

✓ Giả sử trong khoảng thời gian dt, năng lượng dđ giảm một lượng –dW

✓ Nhiệt Jun-Lenx tỏa ra trên điện trở R là 𝑅𝐼2𝑑𝑡

2 0

𝐴 = 𝐼0𝑒−𝛽𝑡 biên độ của dao động tắt dần, giảm theo t với quy luật hàm mũ