Vật lý đại cương - Trường điện từ

[r]

Ch−¬ng 7

Tr−êng ®iÖn tõ

Bμi giảng Vật lý đại cương

Tác giả: PGS TS Đỗ Ngọc Uấn

Viện Vật lý kỹ thuật Trường ĐH Bách khoa Hμ nội

1 Luận điểm thứ nhất của MắcXoen (Maxwell)

1.1 Phát biểu luận điểm

0 l

d E

C

≠

∫ r r

C

Luận điểm thứ nhất: Bất kì một từ trường nμo

biến đổi theo thời gian cũng sinh ra một điện

trường xoáy

Điện trường gây ra dòng điện cảm ứng có đường sức khép kín =>Điện trường xoáy

C

I

B r

đang tăng

E r

E r

+ +

+

+ +

-C

I

0 l

d E

C

=

∫ r r

Điện trường tĩnh

Điện trường xoáy

1.2 Phương trình Mắcxoen-Faraday

S

d r

l

d r

E r

SĐĐ cảm ứng

∫

ư

=

Φ

ư

=

ε

S

m

dt

d dt

S

C Theo định nghĩa SĐĐ: Edl

C C

r

r

∫

=

ε

∫

S C

S d

B dt

d l

d

Lưu số của véc tơ cường độ điện trường dọc theo một đường cong kín bất kì bằng về giá trị tuyệt

đối nhưng trái dấu với tốc độ biến thiên theo thời gian của từ thông qua diện tích giới hạn bởi

đường cong đó

B r

Dạng vi phân phương trình Mắcxoen-Faraday

∫

S C

S d E rot l

d

) y

E

-x

E (

k

) x

E

-z

E (

j

) z

E

-y

E (

i E

∂

∂

∂

∂ +

∂

∂

∂

∂ +

∂

∂

∂

∂

r

S d

) dt

B

d (

S d E rot

S S

r

r r

r

∫

t

B E

rot

∂

∂

ư

=

r r

z y

x E E E

z y

x

k j

i E

rot

∂

∂

∂

∂

∂

∂

=

r r

r r

∫

S C

S d

B dt

d l

d

ý nghĩa: Xác định cường độ điện trường khi

biết qui luậtbiến đổi từ trường theo thời gian

§iÖn tr−êng vμ tõ tr−êng

) t , z , y , x ( E

E r r

=

) t , z , y , x ( D

D r r

=

) t , z , y , x ( H

H r r

=

) t , z , y , x ( B

B r r

=

§iÖn tr−êng tÜnh vμ

) z , y , x ( E

E r r

=

) z , y , x ( D

D r r

=

) z , y , x ( H

H r r

=

) z , y , x ( B

B r r

=

tõ tr−êng tÜnh

0

Hr = Br = 0 Er = 0 Dr = 0

0 l

d

E

C

=

∫ r r rot Er = 0

∑

i

i S

q S

d

D r r

ρ

= D div r

E

D r 0 r

ε ε

=

I l

d H

C

=

∫ r r rot H r J r

=

0 S

d B

S

=

∫ r r div Br = 0

H

B r 0 r

μ μ

=

Sãng ®iÖn tõ

) t , z , y , x ( E

E r r

=

) t , z , y , x ( D

D r r

=

) t , z , y , x ( H

H r r

=

) t , z , y , x ( B

B r r

=

0

=

ρ

0

J = r

t

B E

rot

∂

∂

−

=

r r

t

D H

rot

∂

∂

=

r r

0 D

div r =

E

D r 0 r

ε ε

r

H

B r 0 r

μ μ

=

• Dù ®o¸n ®−îc tån t¹i sãng ®iÖn tõ

• X©y dùng thuyÕt ®iÖn tõ vÒ sãng ¸nh s¸ng λ=0,45÷0,75 μm

• Tr−íc thùc nghiÖm 20 n¨m