Bài giảng Trường điện từ: Chương 4 - Lương Hữu Tuấn

Chia sẻ: Duyen Duyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:34

Thêm vào BST

Báo xấu

116
lượt xem 16
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 4 Từ điện trường biến thiên thuộc bài giảng Trường điện từ, cùng nắm kiến thức trong chương này thông qua việc tìm hiểu các nội dung sau: khái niệm chung, thiết lập phương trình d’Alembert, trường điện từ biến thiên điều hòa,...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Trường điện từ: Chương 4 - Lương Hữu Tuấn

Tröôøng ñieän töø ª Chöông 1 : Khaùi nieäm & phtrình cô baûn cuûa TÑT ª Chöông 2 : Tröôøng ñieän tónh ª Chöông 3 : TÑT döøng ª Chöông 4 : TÑT bieán thieân 1
Chöông 4 : Tröôøng ñieän töø bieán thieân 1. Khaùi nieäm chung 2. Thieát laäp phöông trình d’Alembert 3. Tröôøng ñieän töø bieán thieân ñieàu hoøa 4. Soùng ñieän töø phaúng ñôn saéc 5. Sñtpñs truyeàn trong ñieän moâi lyù töôûng 6. Sñtpñs truyeàn trong vaät daãn toát 7. Phaûn xaï & khuùc xaï cuûa sñtpñs 2
Chöông 4 : Tröôøng ñieän töø bieán thieân 1. Khaùi nieäm chung 1.1. Tröôøng ñieän töø bieán thieân 1.2. Ñònh nghóa theá 3
1.1. Tröôøng ñieän töø bieán thieân ª ñònh nghóa : thay ñoåi theo khoâng gian & thôøi gian rotH  J  Dt , H1t  H 2t  J S rotE   Bt , E1t  E2t  0 divD   , D1n  D2n   divB  0, B1n  B2n  0 divJ   t , J1n  J 2 n   t D  E B  H J E ª tính chaát soùng : v 1  ª doøng coâng suaát ñieän töø : P  EH 4
1.2. Ñònh nghóa theá ª theá vectô : divB  0 ( IV ) div(rotA)  0 ( gtvt ) B  rotA ª theá voâ höôùng & vectô : rotE   Bt   t rotA  rot At ( II & hvtt ) rot ( E  At )  0 rot ( grad )  0 ( gtvt ) E  At   grad ª toùm laïi : B  rotA E   grad  At ª ñôn giaûn hoùa phöông trình baèng caùc ñieàu kieän phuï 5
Chöông 4 : Tröôøng ñieän töø bieán thieân 1. Khaùi nieäm chung 2. Thieát laäp phöông trình d’Alembert e = const & m = const 2.1. Phöông trình d’Alembert ª phöông trình d’Alembert ñoái vôùi A ª phöông trình d’Alembert ñoái vôùi j ª toùm laïi 2.2. Theá chaäm 2.3. Phöông trình soùng 6
ª Phöông trình d’Alembert ñv theá vectô rotH  J  Dt (I ) rotB   J   E t rot (rotA)   J   t ( grad  At ) (ñn theá)  grad (divA)  A   J  grad (  t )   2 A t 2 ( gtvt , hvtt )  A  grad (divA   t )   2 A t 2   J Ñieàu kieän Lorentz :  divA   t 0 Phöông trình d’Alembert ñoái vôùi A A   2 A t 2   J 7
ª Phöông trình d’Alembert ñv theá voâ höôùng   divD ( III )    divE   div( grad  At ) (ñn theá)      t divA ( gtvt , hvtt )  divA   t  0 ( Lorentz) 2  2      t 2 Phöông trình d’Alembert ñoái vôùi   2    t 2   8
ª Toùm laïi A  1 2 A v 2 t 2   J 1    v2   2 t 2 v 1  : vaän toác truyeàn soùng 9
2.2. Theá chaäm  J (t  r v)dV A(t )  4V r 1  (t  r v)dV 4 V  (t )  r Thay ñoåi cuûa “nguoàn” khoâng aûnh höôûng ngay laäp töùc ñeán ñieåm khaûo saùt 10
2.3. Phöông trình soùng ª mieàn khoâng chöùa doøng ñieän & ñieän tích : A  1 2 A v2 t 2 0 1    2 v2 t 2 0 ª coù theå chöùng minh : H  1 2 H v2 t 2 0 E  v12 2 E t 2 0 11
Chöông 4 : Tröôøng ñieän töø bieán thieân 1. Khaùi nieäm chung 2. Thieát laäp phöông trình d’Alembert 3. Tröôøng ñieän töø bieán thieân ñieàu hoøa 3.1. Bieåu dieãn phöùc quaù trình ñieàu hoøa 3.2. Heä Maxwell daïng phöùc 3.3. Heä phöông trình soùng daïng phöùc 3.4. Ñònh lyù Poynting daïng phöùc 12
3.1. Bieåu dieãn phöùc quaù trình ñieàu hoøa ª quaù trình ñieàu hoøa vöøa coù tính cô baûn vöøa coù tính thöïc teá ª bieåu thöùc : E ( x, y, z, t )  ix Emx ( x, y, z ) cos[t   x ( x, y, z )]  ... Ec  ix Emx e j (t  x )  ...  e jt E ... E  Re{Ec }  Re{Ee jt } ª trình töï tính toaùn : °xaùc ñònh vectô bieân ñoä phöùc E °xaùc ñònh vectô phöùc töùc thôøi Ec  Ee jt °xaùc ñònh vectô vaät lyù E  Re{Ec } ª tính chaát : ... X  j X t c 13
3.2. Heä Maxwell daïng phöùc rotH   E   E t  rotH c  (  j ) Ec rotE   Ht  rotEc   j H c divE     divEc  c  divH  0  divH c  0 ª heä Maxwell daïng phöùc : rotH  (  j ) E rotE   j H divE    divH  0 khoâng chöùa yeáu toá thôøi gian 14
3.3. Heä phöông trình soùng daïng phöùc ª mieàn khoâng chöùa doøng & ñieän tích : 2 A  2 A0 v 2   2  0 v 15
3.4. Ñònh lyù Poynting daïng phöùc (töï ñoïc) ª ñònh lyù Poynting daïng phöùc : vi phaân : divP  pJ  j 2[ wm  we ] tích phaân :  PdS   S  pJ dV  j 2  [ wm  we ]dV V V ª vectô Poynting phöùc : P  12 E  H * P  Re{P} ª maät ñoä trung bình : pJ  12  Em2 wm  14  H m2 we  14  Em2 Em2  Emx 2  Emy 2  Emz 2 16
Chöông 4 : Tröôøng ñieän töø bieán thieân 1. Khaùi nieäm chung 2. Thieát laäp phöông trình d’Alembert 3. Tröôøng ñieän töø bieán thieân ñieàu hoøa 4. Soùng ñieän töø phaúng ñôn saéc 4.1. Ñònh nghóa 4.2. Thieát laäp phöông trình 4.3. Ñaïi löôïng ñaëc tröng 17
4.1. Ñònh nghóa Soùng ñieän töø phaúng ñôn saéc coù : ª maët ñoàng pha phaúng  phöông truyeàn ª E , H khoâng ñoåi treân maët ñoàng pha ª bieán thieân ñieàu hoøa taàn soá  xaùc ñònh 18
4.2. Thieát laäp phöông trình ª phöông truyeàn laø phöông z ª giaû thieát : E  E ( z )  iz , H  H ( z )  iz rotH  (  j ) E ( I ) rotE   j H ( II ) ... ª xoay heä toïa ñoä : Ey  0  H x  0  E  Eix , H  Hiy E  K1e Kz  K2e Kz  E   E  ... H K1  e z  K2 e Kz  H   H  K  j (  j )    j (  0)   j K   E H   E H  19
Chöông 4 : Tröôøng ñieän töø bieán thieân 1. Khaùi nieäm chung 2. Thieát laäp phöông trình d’Alembert 3. Tröôøng ñieän töø bieán thieân ñieàu hoøa 4. Soùng ñieän töø phaúng ñôn saéc 4.1. Ñònh nghóa 4.2. Thieát laäp phöông trình 4.3. Ñaïi löôïng ñaëc tröng ª Vaän toác pha ª Heä soá truyeàn ª Trôû soùng ª Böôùc soùng 20