[r]
(1)Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Electromagnetics Field
Mơ hình tốn của trường điện từ
Lecture 3
EE 2003: Trường điện từ
Điện tích & phân bốđiện tích
600 BC: Miletos phát cọxát “elektron” (hổphách) với quần áo lơng thú hút mảnh rơm lơng chim Đây bíẩn suốt 2000 năm sau
1773: Charles Francois du Fay phát điện có dạng âm (-) dương (+)
1785: Charles Augustin Coulomb kiểm chứng lực điện điện tích thực nghiệm đưa định luật Coulomb sau thứnguyên điện tích mang tên Coulomb (C) 1897 Josheph Thomson phát hạt mang điện cơbản điện tử (electron) Electron có giá trị e = -1.6x10-19(C), hạt
(2)EE 2015 : Signals & SystemsElectromagnetics Field Tran Quang Viet – FEEE - HCMUTTran Quang Viet – FEEE – HCMUT Điện tích & phân bốđiện tích
dV
dS
d v
dq
ρ = (C/m ) dv
2 S
dq
ρ = (C/m ) dS
dq
ρ = (C/m) d
v V
q= ρ dv (C)
L
q= ρ d (C)
S
q= ρ dS (C)s
q 4quy luật phân bố điện tích:
Dịng điện & phân bốcủa dịng điện
1747: Benjamin Franklin khám phá dòng điện đưa “ngun lý bảo tồn điện tích” gọi dịng điện dịng chảy điện tích dương
1792: Alessandro Volta khám phá nguyên lý tạo raắc quy đểtạo dòng điện
1820: Hans Christian Oersted khám phá dòng điện làm lệch kim từ(dùng đểphát lực từ) mở đầu cho khám phá vềlực từ
được biết đến trước năm 900 BC
1820: Jean-Baptiste Biot Felix Savart đưa lực từgiữa dây dẫn chưa đầy đủ
1825: Ampere công bố kết từ: lực từ dây mang dòng điện, định luật Ampere đưa lý thuyết vềđiện động học
(3)EE 2015 : Signals & SystemsElectromagnetics Field Tran Quang Viet – FEEE - HCMUTTran Quang Viet – FEEE – HCMUT Dòng điện & phân bốcủa dòng điện
3quy luật phân bố dòng điện:
S
I= JdS (A)
2 n
dI
J= a (A/ m ) dS
n
dI
J = a (A/ m) d
S
I=L J d (A)s
I (A)
Các đại lượng đặc trưng cho trường điện từ 1861: Maxwell đưa lý thuyết trường điện từnhằm giải thích cho lực điện lực từđến từkhông gian xung quanh điện tích dịng điệntrường điện từ
1892: Hendrik Lorentz đưa phương trình tổng quát lực điện từtheo trường điện trường từmột cách đầy đủlực Lorentz
F=qE qv B
Lực điện Lực từ
(N/Am) Trường từ Vector MĐ thông lượng từVector cảm ứng từ
(N/C) Trường điện
(4)EE 2015 : Signals & SystemsElectromagnetics Field Tran Quang Viet – FEEE - HCMUTTran Quang Viet – FEEE – HCMUT Phân cực điện môi
Dipole điện
Dipole điện: p =Qd (Cm)
Mức độphân cực định vectơphân cực điện:
N V
2 k
V
k=1
1
P= lim p =Np ( / )
V C m
Điện môi trường điện sẽbịphân cực:
- + Q
-Q d
Trong mơi trường đẳng hướng tuyến tính vectơphân cực điện tỷlệvới trường điện:
e
P=χ ε E
Phân cực điện môi
Vectơcảm ứng điện (hay mật độthông lượng điện):
2
D=ε E P(C/ m ) Kết quảta có phương trình liên hệ:
D=εE
0=1/(36x109) (F/m): hằng sốđiện
e : độcảm điện môi trường
r=1+e: độthẩm điện tương đối
=r0: độthẩm điện (F/m)
(5)EE 2015 : Signals & SystemsElectromagnetics Field Tran Quang Viet – FEEE - HCMUTTran Quang Viet – FEEE – HCMUT Dẫn điện môi trường dẫn
dS
d vdt dV=d dS
+
+ +
+ + +
dq
di= NQvdS dt
N
an
di=JdS J NQv J ρ vV (A/m )2
n
dS
Môi trường dẫn trường điện sẽxuất dòng điện:
Dẫn điện môi trường dẫn
Định luật Ohm : J= E (S/m) or (1/m): độdẫn điện
Ví dụ: Silver: =6.1x107(S/m); Copper: =5.8x107(S/m);
Sea water: =4(S/m)
(6)EE 2015 : Signals & SystemsElectromagnetics Field Tran Quang Viet – FEEE - HCMUTTran Quang Viet – FEEE – HCMUT Phân cực từtrong từmôi
A m
N V
k V
k=1 1
M= lim m =Nm V
Từ môi trường từ bị phân cực:
Mômen từ: I dS
m=
Vectơ phân cực từ:
Vectơcường độtrường từ: H B / 0 M (A/ m)
Phân cực từtrong từmôi
Mơi trường đồng đẳng hướng & tuyến tính:
m
M H
B= H
0=4x107(H/m): số từ m : độ cảm từ môi trường
r=1+m: độ thẩm từ tương đối
(7)EE 2015 : Signals & SystemsElectromagnetics Field Tran Quang Viet – FEEE - HCMUTTran Quang Viet – FEEE – HCMUT Hệphương trình Maxwell
* SDdS=q
divD=ρv
Liên tục
Thơng lượng điện
ra khỏi mặt kín S
Tổng điện tích tựdo chứa
V giới hạn S
Vectơmật độthông lượng điện (C/m2)
Mật độ
nguồn V
Mật độ
điện tích khối
Định luật Gauss vềđiện & PT Maxwell 3:
Hệphương trình Maxwell
SBdS=0
divB=0
Liên tục
Thơng lượng từ
thốt khỏi mặt
kín S
Vectơmật độthơng lượng từ(Wb/m2)
Mật độ
nguồn V
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt