PFIEV_PHYS2_Ch13_Bosung Nang luong dien tu

NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỪ Nội dung • Năng lượng điện trường Mật độ lượngđiện trường • Năng lượng từ trường Mật độ lượng từ trường • Vectơ Poynting • Đinh lý Poynting dạng tích phân – định lý Poynting dạng vi phân Năng lượng điện trường • Năng lượng tụ điện phẳng = Năng lượng điện trường tụ điên 1    S  E  CU   o r E.d 2   o r E (Sd ) 2 d  Nang _ luong  E  E.vol    o r E thê _ tích Sd Mật độ lượng điện trường  vol.E  o r E 2 (J / m3 ) Năng lượng điện trường thể tích   E    vol.E d    o r E 2d   Năng lượng từ trường-Mật độ lượng từ trường • Năng lượng ống dây điện thẳng vô hạn = Năng lượng từ trường ống dây 1 ( o r nI) B2 2  B  LI  ( o r n S)I  (S)  (S) 2  o r  o r Nang _ luong  B B2  vol.B    B  o r nI thê _ tích Sd  o r d dI  tc    L Mật độ lượng từ trường dt dt   B  I    LI B  NBS  vol.B  (J / m3 ) L    o  r n S  o r I I Năng lượng từ trường thể tích  B2  B    vol.Bd   d  o r   Mật độ lượng điện từ 2 B  vol   o  r E  2  o r Năng lượng điện từ thể tích  em  1 B d    vold    o  r E  2    o r   Vectơ Poynting – Định lý Poynting   B rotE     t 2 B.rotE   B   o t  o  (1)-(2) (1)    E rotB   o j   o o t   E.rotB        j.E    o E  ( 2) o t       2  B.rotE E.rotB   B           j.E   o E      t   o  t    o  o    B.rotE E.rotB EB   div( )  div o o o 2 2 B  vol   o E  2 o    vol   j.E  div t     vold    ( j.E )d   (div )d  t        em    ( j.E )d   .dS t  S CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỪĐỊNH LÝ POYNTING DẠNG TÍCH PHÂN    em    ( j.E )d   .dS t  Độ biến thiên lượng điên từ thể tích  đơn vị thời gian S Sự giảm lượng hiệu ứng Joule đơn vị thời gian Sự giảm lượng điện từ truyền lượng qua bề mặt S giới hạn thể tích  đơn vị thời gian (Công suất tỏa nhiệt hiệu ứng Joule ) ( công suất điẹn từ truyền qua mặt S) VECTƠ POYNTING Năng lượng Điiên từ qua đơn vị diện tích đặt thẳng góc với phương truyền sóng đơn vị thời gian    EB  o (W / m ) CƠNG SUẤT QUA DIỆN TÍCH S   P   .dS (S) (W) AD4/96 Cân lượng kết hợp với hiệu ứng mặt ngồi a) Tìm vectơ E, vectơ j z   z   B  Bo e cos(t  )e y    rotB j o    Bz B y    B x Bz    B y Bx    e y   rotB  e x       ez  z  x  y   z  y  x z     B y   z z   e x   cos(t  )  sin(t  ) Boe  rotB  e x         z    rotB B  z  z z  o  j  e cos(t  )  sin(t  )  e x o o      z   j Bo z z    E  e cos(t  )  sin(t  ) e x  o     Cơng suất qua diện tích xy z  Bo    z z  E e cos(t  )  sin(t  ) e x o     z   z   B  Bo e cos(t  )e y     2z  EB B z z z     o e  cos (t  )  cos(t  ) sin(t  ) ez o      o 2z    Bo     e ez 2o  P  Bo2 2o2  P z 0  e Bo2  2z  xy 2o2 Bo2 xy   2 o 1m   Bo   z  z z     PJoule.vol  E    e  cos(t  ) sin(t  )        o  2z  Bo     e  PJoule.vol     o  Pjoule    PJoule.vol  d     d  Pjoule   .dS  dt   Bo    o     e   2z  dzx.y    Bo     o   x.y   (s ) Công suất truyền vào miên kim loaại = công suất tỏa nhiệt hiệu ứng joule 1m   E  E ( r ) e  _ tru ra dI E  r    o n r dt  rtru  o n dI  E e  _ tru dt ra dI E  r    o n a dt a  o n dI E r dt  r sin o n dI  r  a : toa _ đô câ `u : E   e dt    dF  dqE   dqE  e   d  OM  dF  rer  dqEe   rdqEe dz  rdqE sin  z   rdqE sin  r sin o n dI   r (r sin dddr )( ) sin  dt R  2  o n dI  (r dr  sin d  d  dt  o n dI R dI QR     2   o n  dt dt d J  z dt dI QR 2 d mR   o n  dt dt QBo o   2m    E E y    E x E z    E y E x    e y   rotE  e x  z      ez   y  z  z  x  x  y          Bz B y    Bx Bz    B y Bx    e y   rotB  e x       ez   y  z  z  x  x  y         E  E o cos(t  kz)e x   B M  Faraday : rotE   t     E x   B rotE  e y   kE sin(  t  kz ) e    o y  z t    k  B  E o cos(t  kz)e y    E MA: rotB  c t    B y    k     e x  rotB  e x   E o sin(t  kz)     z       E    E o sin(t  kz)e x t c c k       k   c c   E  E o cos(t  kz)e x  Eo  B cos(t  kz)e y c  1 E o  cos (t  kz )  vol   o E o2  2  c  o  E o2   E o o 2 c o  vol   o E o2 cos (t  kz)   vol  o E o2   E  E o cos(t  kz)e x  Eo  B cos(t  kz)e y c   o   g  o E  B  E o cos (t  kz)ez c  o  g  E o  ez 2c  vol  nh  o E o2 h p c   kg.m / s nh  g   ez  npez [ ] c m  o E o2 n h ... Năng lượng điện trường tụ điên 1    S  E  CU   o r E.d 2   o r E (Sd ) 2 d  Nang _ luong  E  E.vol    o r E thê _ tích Sd Mật độ lượng điện trường  vol.E  o r E 2 (J... từ trường ống dây 1 ( o r nI) B2 2  B  LI  ( o r n S)I  (S)  (S) 2  o r  o r Nang _ luong  B B2  vol.B    B  o r nI thê _ tích Sd  o r d dI  tc    L Mật độ lượng