Bài giảng Trường điện từ: Chương 0 - Trần Quang Việt

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Trường điện từ" Chương 0: Giới thiệu môn học, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Vector và trường; Trường điện tĩnh; Trường từ tĩnh; Trường điện từ biến thiên; Lý thuyết và ứng dụng của đường dây truyền sóng; Nguyên lý bức xạ điện từ và anten. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Trường điện từ: Chương 0 - Trần Quang Việt

EE 2003: Trường điện từ  CBGD: Trần Quang Việt  Liên hệ : Bộ môn CSKTĐ – P.104 nhà B3  Email : tqviethcmut@gmail.com ; tqviet@hcmut.edu.vn  Tài liệu tham khảo  Elements of Engineering Electromagnetics, Sixth Edition, Nannapaneni Narayana Rao, Prentice hall inc 2004.  Trường Điện từ, Ngô Nhật Ảnh, Trương Trọng Tuấn Mỹ, Đại học Quốc gia Tp HCM, 2000.  BKeL dùng tài khoản sinh viên: slides + bài tập EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT EE 2003: Trường điện từ Lecture 0 Giới thiệu môn học Electromagnetics Field  Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT 1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Trường điện từ có quan trọng không ?  Rất nhiều SV sau khi tốt nghiệp, đi làm sẽ trả lời “không”  Một số SV sau khi tốt nghiệp, đi làm sẽ trả lời “có”  Rất nhiều SV sau khi tốt nghiệp, học cao hơn sẽ trả lời “có”  Còn chúng ta trong lớp này: “có” hay “không”???? EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Cách nhìn bài toán mạch điện i(t)=[A/(R1+R2)] cos(t) R1 ~ Acos(t) R2 “Chỉ cái gì diễn ra bên trong mạch điện” EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT 2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Cách nhìn bài toán trường điện từ “Cái gì diễn ra bên trong & ngoài mạch điện” i(t) R1 ~ Acos(t) R2 Electromagnetics Field Bài toán mạch điện chỉ là một bài toán cụ thể của bài toán trường điện từ EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại “Thông minh” Sensing  Processing  Communicating EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT 3 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT 4 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT 5 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT 6 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT 7 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT 8 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan tới trường điện từ EMC  CE (ElectroMagnetic Compatibility) (European Conformity) EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT 9 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Môn học này dạy & học cái gì? Không dạy & học về các thiết bị hiện đại mà dạy & học kiến thức nền tảng về trường điện từ để có thể sẵn sàng vận dụng vào việc lý giải + áp dụng vào các tính toán, thiết kế kỹ thuật EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Tỷ lệ đánh giá môn học  Bài tập (Quiz, In-Class) : 20% - Quiz (15-30 phút): chiếm 60%; 5 bàichọn 4 maxTB - Bài tập nhóm : chiếm 40%  Kiểm tra giữa học kỳ: chiếm 20%  Thi cuối học kỳ : 60% EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Chuẩn đầu ra môn học (Learning Outcomes – L.O) L.O.1 Thể hiện việc hiểu hệ phương trình Maxwell và điều kiện biên thông qua dùng giải tích hàm nhiều biến để xác định nguồn trường điện từ. L.O.2 Dùng giải tích hàm nhiều biến và các nguyên lý điện và từ để tính trường điện và trường từ trong bài toán trường điện từ tĩnh. L.O.2.1 – Dùng luật Gauss tính trường điện tĩnh tạo ra do các phân bố điện tích đx. L.O.2.2 – Thiết lập phương trình Poisson-Laplace và điều kiện biên, sau đó áp dụng tính thế và trường điện tĩnh. L.O.2.3 – Liệt kê và giải thích các ảnh hưởng của vật dẫn và điện môi lên các đại lượng trường điện tĩnh. Mô tả nguyên lý màn chắn điện và đánh thủng điện môi. EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Chuẩn đầu ra môn học (Learning Outcomes – L.O) L.O.2 Dùng giải tích hàm nhiều biến và các nguyên lý điện và từ để tính trường điện và trường từ trong bài toán trường điện từ tĩnh. L.O.2.4 – Dùng phương pháp ảnh điện tìm thế và trường điện tĩnh trong các bài toán đơn giản. L.O.2.5 – Tính năng lượng và lực điện trong các bài toán đơn giản. L.O.2.6 – Dùng luật Ampere tính trường từ tĩnh tạo ra do các phân bố dòng đối xứng. L.O.2.7 – Tính năng lượng và lực từ trong các bài toán đơn giản. L.O.2.8 – Tính điện dung, điện trở và điện cảm các cấu trúc đơn giản dựa trên các khái niệm điện từ. EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT 11 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Chuẩn đầu ra môn học (Learning Outcomes – L.O) L.O.3 Dùng các nguyên lý điện, từ để tính trường điện và trường từ trong bài toán trường điện từ biến thiên L.O.3.1 – Thiết lập hệ phương trình D’Alembert cho trường điện từ biến thiên từ hệ phương trình Maxwell. L.O.3.2 - Dùng nghiệm của phương trình D’Alembert để giải thích nguyên lý bức xạ điên từ của nguyên tố anten thẳng. L.O.3.3 - Dùng hệ phương trình Maxwell phức để thiết lập phương trình và nghiệm của quá trình lan truyền sóng phẳng đơn sắc. L.O.3.4 – Tính sóng điện từ phẳng đơn sắc truyền trong các môi trường tổn hao và không tổn hao đồng nhất, gồm có hệ số tắt dần, hệ số pha, trở sóng và mật độ công suất điện từ - vecto Poynting. EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Chuẩn đầu ra môn học (Learning Outcomes – L.O) L.O.3 Dùng các nguyên lý điện, từ để tính trường điện và trường từ trong bài toán trường điện từ biến thiên L.O.3.5 – Tính phản xạ và khúc xạ của sóng tới vuông góc trên biên điện môi và môi trường dẫn, bao gồm hệ số phản xạ và khúc xạ, trường tổng và vecto Poynting. L.O.3.6 – Dùng nguyên lý phản xạ của sóng phẳng truyền đến phương bất kỳ trên bên vật dẫn lý tưởng và điều kiện biên để giải thích hoạt động và các thông số của ống dẫn sóng hai bản song song, bao gồm các kiểu sóng truyền và tần số tới hạn. EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT 12 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Chuẩn đầu ra môn học (Learning Outcomes – L.O) L.O.4 Dùng các nguyên lý điện và từ để phân tích sự lan truyền của sóng điện từ trên đường dây không tổn hao dưới tác động của nguồn xung và nguồn điều hòa L.O.4.1 – Dẫn ra phương trình đường dây mô tả quan hệ áp dòng và các thông số điện trở, điện dẫn, điện dung và điện cảm phân bố. L.O.4.2 – Giải ptđ dây không tổn hao trong miền thời gian (quá độ) với tác động là hàm bước, xung dirac, xung chữ nhật dùng giản đồ thời gian khoảng cách (giản đồ bounce) để tìm áp, dòng tại một điểm theo thời gian hay tại một thời điểm theo khoảng cách. L.O.4.3 – Giải đường dây tổn hao và không tổn hao trong miền tần số để tính trở kháng vào, hệ số phản xạ, biểu đồ sóng đứng, kỹ thuật hòa hợp, dòng, áp và công suất. EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Phương pháp đánh giá sinh viên Đánh giá theo chuẩn đầu ra (đề bài bám sát chuẩn đầu ra) Chấm bài theo mức độ đạt chuẩn đầu ra hay thang đánh giá (rubric) EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT 13 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Thang đánh giá (rubric) (Mức 0) Không biết (Mức 1) Biết nhưng chưa hiểu (Mức 2) Hiểu nhưng chưa áp dụng được (Mức 3) Hiểu, áp dụng được nhưng còn sai sót (Mức 4) Hiểu, áp dụng thành thạo chính xác EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Thang đánh giá (rubric) a2. Using proper single and multi-variable calculus techniques to solve electromagnetic field problems. (Mức 0) Không biết hay không thể việc dùng công cụ toán để giải quyết bài toán trường điện từ. (Mức 1) Có thể hiện việc dùng công cụ toán để giải quyết bài toán trường điện từ nhưng chưa hợp lý. (Mức 2) Thể hiện việc dùng công cụ toán hợp lý để giải quyết bài toán trường điện từ nhưng khi tiến hành có nhiều lỗi (Mức 3) Thể hiện việc dùng công cụ toán hợp lý để giải quyết bài toán trường điện từ nhưng khi tiến hành có vài sai sót nhỏ (Mức 4) Thể hiện việc dùng công cụ toán hợp lý để giải quyết bài toán trường điện từ và tiến hành tính toán một cách đầy đủ, chính xác. EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT 14 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Thang đánh giá (rubric) a4. Using proper principles of electricity and magnetism physics to solve electromagnetic field problems. (Mức 0) Không biết hay không thể hiện việc áp dụng các nguyên lý điện từ vào việc giải quyết bài toán. (Mức 1) Có thể hiện việc áp dụng các nguyên lý điện từ để giải quyết bài toán nhưng chưa hợp lý. (Mức 2) Thể hiện việc áp dụng các nguyên lý điện từ một cách hợp lý để giải quyết bài toán nhưng khi triển khai có nhiều lỗi. (Mức 3) Thể hiện việc áp dụng các nguyên lý điện từ một cách hợp lý để giải quyết bài toán nhưng khi triển khai có vài sai sót nhỏ. (Mức 4) Thể hiện việc áp dụng các nguyên lý điện từ một cách hợp lý để giải quyết bài toán và triển khai một cách đầy đủ, chính xác. EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Quy đổi điểm từ thang đánh giá (Mức 0) 0 điểm (Mức 1) 2.5 điểm (Mức 2) 5 điểm (Mức 3) 7.5 điểm (Mức 4) 10 điểm EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT 15 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nội dung môn học  Vector và trường  Trường điện tĩnh  Trường từ tĩnh  Trường điện từ biến thiên  Lý thuyết và ứng dụng của đường dây truyền sóng  Nguyên lý bức xạ điện từ và anten EEElectromagnetics& Systems 2015 : Signals Field   Tran QuangViet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT 16 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt