Sóng phẳng 1. Lan truyền sóng trong môi trường tự do 2. Lan truyền sóng trong điện môi 3. Định lý Poynting năng lượng sóng 4. Lan truyền trong vật dẫn: hiệu ứng bề mặt 5. Phân cực sóng Sóng phẳng
Trang 1Lý thuyết trường điện từ
Sóng phẳng
Nguyễn Công Phương
Trang 2Nội dung
I Giới thiệu
II Giải tích véctơ
III Luật Coulomb & cường độ điện trường
IV Dịch chuyển điện, luật Gauss & đive
V Năng lượng & điện thế
VI Dòng điện & vật dẫn
VII Điện môi & điện dung
VIII.Các phương trình Poisson & Laplace
Trang 3Sóng phẳng
1 Lan truyền sóng trong môi trường tự do
2 Lan truyền sóng trong điện môi
3 Định lý Poynting & năng lượng sóng
4 Lan truyền trong vật dẫn: hiệu ứng bề mặt
5 Phân cực sóng
Trang 4Lan truyền sóng trong môi trường tự do (1)
0
.H
0
.E
Trang 5Lan truyền sóng trong môi trường tự do (2)
Trang 6Lan truyền sóng trong môi trường tự do (3)
Trang 7Lan truyền sóng trong môi trường tự do (3)
Trang 8Lan truyền sóng trong môi trường tự do (4)
Trang 9Lan truyền sóng trong môi trường tự do (5)
2 xs xs
d E
k E dz
Trang 10Lan truyền sóng trong môi trường tự do (6)
Trang 11Lan truyền sóng trong môi trường tự do (7)
x y
E H
Trang 12Sóng phẳng
1 Lan truyền sóng trong môi trường tự do
2 Lan truyền sóng trong điện môi
3 Định lý Poynting & năng lượng sóng
4 Lan truyền trong vật dẫn: hiệu ứng bề mặt
5 Phân cực sóng
Trang 13Lan truyền sóng trong điện môi (1)
Trang 14Lan truyền sóng trong điện môi (2)
' '' 0
' j '' ( r j r )
1/2 2
1/2 2
Trang 15Lan truyền sóng trong điện môi (3)
1/2 2
Trang 16Lan truyền sóng trong điện môi (4)
0 0
x y
Trang 17Lan truyền sóng trong điện môi (5)
Tính hệ số suy giảm của sóng 2,5 GHz trong môi trường nước,
ε’ r = 78, ε’’ r = 7, μ r = 1.
Ví dụ
1/2 2
9 8
Trang 18Lan truyền sóng trong điện môi (6)
Trang 19Lan truyền sóng trong điện môi (7)
1/ 2 2
Trang 20Lan truyền sóng trong điện môi (8)
'' 1 '
Trang 21Lan truyền sóng trong điện môi (9)
Trang 22Sóng phẳng
1 Lan truyền sóng trong môi trường tự do
2 Lan truyền sóng trong điện môi
3 Định lý Poynting & năng lượng sóng
4 Lan truyền trong vật dẫn: hiệu ứng bề mặt
5 Phân cực sóng
Trang 23Định lý Poynting & năng lượng sóng (1)
Trang 24Định lý Poynting & năng lượng sóng (2)
Trang 25Định lý Poynting & năng lượng sóng (3)
1
2
T x
Trang 26Định lý Poynting & năng lượng sóng (4)
, tbình 1
cos 2
z x
Trang 27Sóng phẳng
1 Lan truyền sóng trong môi trường tự do
2 Lan truyền sóng trong điện môi
3 Định lý Poynting & năng lượng sóng
4 Lan truyền trong vật dẫn: hiệu ứng bề mặt
5 Phân cực sóng
Trang 28Lan truyền trong vật dẫn: hiệu ứng bề mặt (1)
Trang 29Lan truyền trong vật dẫn: hiệu ứng bề mặt (2)
Điện môi
Vật dẫn 0
Cu
Trang 30Lan truyền trong vật dẫn: hiệu ứng bề mặt (3)
Trang 31Lan truyền trong vật dẫn: hiệu ứng bề mặt (4)
Khảo sát sóng 1 MHz trong môi trường nước biển, σ = 4 S/m, ε’ r = 81.
Trang 32Lan truyền trong vật dẫn: hiệu ứng bề mặt (5)
z x
E
Trang 33z x
z x
z x
Trang 34z jz
xs x
j z x
Trang 351 ( ')
x
J I
Trang 36Lan truyền trong vật dẫn: hiệu ứng bề mặt (9)
3
41,5 (5,8.10 )(2 )(10 )(0,066.10 )
Trang 37Sóng phẳng
1 Lan truyền sóng trong môi trường tự do
2 Lan truyền sóng trong điện môi
3 Định lý Poynting & năng lượng sóng
4 Lan truyền trong vật dẫn: hiệu ứng bề mặt
5 Phân cực sóng
Trang 38Phân cực sóng (1)
• Trong các phần trước, coi E & H có hướng cố định →
phân cực tuyến tính
• Tuy nhiên, hướng của E & H có thể thay đổi theo thời
gian & không gian, miễn là nằm trong mặt phẳng vuông
góc với hướng z
• λ, v p , S, …
• Hướng tức thời của trường véctơ
• Phân cực sóng: hàm theo thời gian của hướng của véctơ
điện trường ở một điểm cố định trong không gian
• Có thể tìm H từ E