Lý thuyết trường điện từ- Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell

Nội dung I. Giới thiệu II. Giải tích véctơ III. Luật Coulomb cường độđiện 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 IX. Từ trường dừng X. Lực từ điện cảm XI. Trường biến thiên hệ phương trình Maxwell XII. Sóng phẳng XIII.Phản xạ tán xạ sóng phẳng XIV.Dẫn sóng bức xạ Trường biến thiên hệ ptrình Maxwell sites.google.comsitencpdhbkhn 2

Nguyễn Công Phương Lý thuyết trường điện từ Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell Nội 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 IX. Từ trường dừng X. Lực từ & điện cảm XI. Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell XII. Sóng phẳng XIII.Phản xạ & tán xạ sóng phẳng XIV.Dẫn sóng & bức xạ Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 2 Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 1. 2. 3. 4. 5. Luật Faraday Dòng điện dịch Các phương trình Maxwell dạng vi phân Các phương trình Maxwell dạng tích phân Thế chậm Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 3 Luật Faraday (1) d sđđ   V dt sđđ khác zero nếu có 1 trong 3: • Từ thông biến thiên theo thời gian • Chuyển động tương đối giữa từ thông tĩnh & mạch điện • Kết hợp cả hai điều trên Dấu – ? Luật Lenz Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 4 d sđđ   dt Luật Faraday (2) d sđđ   E.dL  sđđ   E.dL   dt S B.dS B  B(t )    B.dS S B .dS  sđđ   E.dL    S t §Þnh lý Stokes:  E.dL   (  E).dS S B B . dS .dS  (  E).dS     (  E).dS    S S t t B  E   t Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 5 Luật Faraday (3) B E   t B .d S sđđ   E.dL    S t B  0 (tr−êng tÜnh) t  E.dL  0 E  0 Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 6 Luật Faraday (4) z B y v xd x    B.dS  Byd S d sđđ   dt dy  sđđ   B d   Bvd dt Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 7 Luật Faraday (5) z F  Qv  B B F   vB Q Em  v  B y v xd x 0 sđđ   Em .dL   ( v  B).dL   vBdx   Bvd d Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 8 Luật Faraday (6) B .dS   ( v  B).dL sđđ   E.dL    S t B Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 9 Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 1. 2. 3. 4. 5. Luật Faraday Dòng điện dịch Các phương trình Maxwell dạng vi phân Các phương trình Maxwell dạng tích phân Thế chậm Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 10 Dòng điện dịch (1)   H  J  .  H  .J v .  H  0   0 (không hợp lý) v t .J   t   H  J  G  0  .J  .G v  .G  v .J   t t .D  v D D  G   .G  (.D)  . t t t H  J  G D  H  J  t Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 11 Dòng điện dịch (2) D H  J  t    H  J  J d D §Æt J d  t D Trong vật liệu cách điện J = 0    H  t D I d   J d .dS   .dS S S t D D  . d  I  I  I  .dS H L (   ). d  . d  . d H S J S S d    S t S S S t  H.dL  S (  H).dS Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 12 Dòng điện dịch (3) C s®®  V0 cos t  I  CV0 sin t    H.dL  I k S d V0 sin t I k B k  V0  D   E    cos t  d   I    S V sin t d 0 D D d .dS  Id   S S t t Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 13 Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 1. 2. 3. 4. 5. Luật Faraday Dòng điện dịch Các phương trình Maxwell dạng vi phân Các phương trình Maxwell dạng tích phân Thế chậm Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 14 Các phương trình Maxwell dạng vi phân B E   t D H  J  t .D  v .B  0 Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 15 Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 1. 2. 3. 4. 5. Luật Faraday Dòng điện dịch Các phương trình Maxwell dạng vi phân Các phương trình Maxwell dạng tích phân Thế chậm Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 16 Các phương trình Maxwell dạng tích phân B E   t B  E.dL   S t .dS Ett1  Ett 2 D H  J  t D  H.dL  I  S t .dS H tt1  H tt 2 .D  v  S D.dS  V v dv .B  0  S B.dS  0 DN 1  DN 2   S BN 1  BN 2 Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 17 Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 1. 2. 3. 4. 5. Luật Faraday Dòng điện dịch Các phương trình Maxwell dạng vi phân Các phương trình Maxwell dạng tích phân Thế chậm Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 18 Thế chậm (1) E  V    E    (V )    E  0 B 0    (V ) B  0 E   t t (vô lý) E  V  N    E    (V )    N B   (V )  0  N   B t E   B   A t  A A    N   (  A)    N    N t t t A  E  V  t Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 19 Thế chậm (2) B   A A E  V  t D H  J  t .D  v 1  V  2 A   2       A  J     t t       .V   .A    v     t   Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 20 Thế chậm (3) 1  V  2 A   2       A  J     t t       .V   .A    v    t   2   A V   2  2  (.A )   A   J      t t    v   2  V  t (.A)    Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 21 Thế chậm (4) 2   A V   2  2  (.A)   A   J      t t    v   2  V  t (.A)    V §Þnh nghÜa .A    t  2  A    J     2V    v     2A t 2  2V t 2 Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 22 Thế chậm (5) V  V v dv 4 R R t't v V   V  v  dv 4 R   R  VD v  e cos t   v   e cos   t    v    r A V r J [ J ] dv  A   dv V 4 R 4 R Trường biến thiên & hệ p/trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 23 [...]... 0 D D d dS  Id   S S t t Trường biến thiên & hệ p /trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 13 Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 1 2 3 4 5 Luật Faraday Dòng điện dịch Các phương trình Maxwell dạng vi phân Các phương trình Maxwell dạng tích phân Thế chậm Trường biến thiên & hệ p /trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 14 Các phương trình Maxwell dạng vi phân B E  ... D H  J  t .D  v .B  0 Trường biến thiên & hệ p /trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 15 Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 1 2 3 4 5 Luật Faraday Dòng điện dịch Các phương trình Maxwell dạng vi phân Các phương trình Maxwell dạng tích phân Thế chậm Trường biến thiên & hệ p /trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 16 Các phương trình Maxwell dạng tích phân B E ...  V v dv .B  0  S B.dS  0 DN 1  DN 2   S BN 1  BN 2 Trường biến thiên & hệ p /trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 17 Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 1 2 3 4 5 Luật Faraday Dòng điện dịch Các phương trình Maxwell dạng vi phân Các phương trình Maxwell dạng tích phân Thế chậm Trường biến thiên & hệ p /trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 18 Thế chậm (1) E  V...  .V   .A    v     t   Trường biến thiên & hệ p /trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 20 Thế chậm (3) 1  V  2 A   2       A  J     t t       .V   .A    v    t   2   A V   2  2  (.A )   A   J      t t    v   2  V  t (.A)    Trường biến thiên & hệ p /trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn...   J     2V    v     2A t 2  2V t 2 Trường biến thiên & hệ p /trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 22 Thế chậm (5) V  V v dv 4 R R t't v V   V  v  dv 4 R   R  VD v  e cos t   v   e cos   t    v    r A V r J [ J ] dv  A   dv V 4 R 4 R Trường biến thiên & hệ p /trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 23 ...Dòng điện dịch (1)   H  J  .  H  .J v .  H  0   0 (không hợp lý) v t .J   t   H  J  G  0  .J  .G v  .G  v .J   t t .D  v D D  G   .G  (.D)   t t t H  J  G D  H  J  t Trường biến thiên & hệ p /trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 11 Dòng điện dịch (2) D H  J  t    H  J ... (2) D H  J  t    H  J  J d D §Æt J d  t D Trong vật liệu cách điện J = 0    H  t D I d   J d dS   dS S S t D D  d  I  I  I  dS H L (   ) d  d  d H S J S S d    S t S S S t  H.dL  S (  H).dS Trường biến thiên & hệ p /trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 12 Dòng điện dịch (3) C s®®  V0 cos t  I  CV0 sin t    H.dL  I k S d V0... 18 Thế chậm (1) E  V    E    (V )    E  0 B 0    (V ) B  0 E   t t (vô lý) E  V  N    E    (V )    N B   (V )  0  N   B t E   B   A t  A A    N   (  A)    N    N t t t A  E  V  t Trường biến thiên & hệ p /trình Maxwell - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 19 Thế chậm (2) B   A A E  V  t D H  J  t