zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

Bài giảng Vật lý đại cương 2 - Chuyên đề: Thuyết điện từ của Maxwell

Chia sẻ: Phuc Nguyen | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:17

Báo xấu

103
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức: Luận điểm Thuyết điện từ của Maxwell, phương trình Maxwell, tính chất của sóng điện từ,... Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên đang theo học môn dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung tài liệu.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lý đại cương 2 - Chuyên đề: Thuyết điện từ của Maxwell

BÀI GIẢNG VLĐC 2 Chương 7: THUYẾT ĐIỆN TỪ CỦA MAXWELL Th.S Đỗ Quốc Huy doquochuy22@yahoo.com CẬP NHẬT NGÀY 4/4/2009
MỤC TIÊU Sau khi học xong chương này, SV phải : Nêu được các luận điểm của thuyết Điện – Từ của Maxwell. Viết được các phương trình Maxwell. Nêu được các tính chất của sóng điện từ.
NỘI DUNG I – Nội dung thuyết Điện – Từ của Maxwell II – Sóng điện từ tự do
I – THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL: 1 – Đặt vần đề: Dòng điện sinh ra từ trường. Từ trường biến thiên làm suất hiện dòng điện trong mạch kín. Các điện tích xuất hiện trên máy bay đang bay thì phi công chỉ quan sát được điện trường; nhưng người dưới đất còn quan sát được cả từ trường. Vậy, giữa điện trường và từ trườngcó mối quan hệ như thế nào? – Maxwell là người trả lời câu hỏi đó. Nội dung của thuyết Maxwell gồm 2 luận điểm:
I – THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL: 2 – Luận điểm 1 – điện trường xoáy: “Mọi từ trường biến thiên theo thời gian đều làm xuất hiện một điện trường xoáy”.    B  B Ed  dS (1) L S t   B rot E (2) t E (1) và (2) là pt Maxwell – Faraday ở dạng tích phân và vi phân.
I – THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL: 2 – Luận điểm 1 – điện trường xoáy: Trong hệ tọa độ Descartes, toán tử    i j k  rot E x y z E x E y E z Ez Ey Bx − =− y z t Ex Ez By − =− (2) Tương đương với: z x t Ey E B − x =− z x y t
I – THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL: 3 – Luận điểm 2 – dòng điện dịch: “Mọi điện trường biến thiên theo thời gian đều làm xuất hiện từ trường”. Điện trường biến thiên theo thời gian tương Dòng Sinh ra Từ đương với một dòng điện trường điện, Maxwell gọi đó là a dòng điện dịch. h r Điện Sin Do sự biến thiên của điện trường trường sinh ra, không phải do sự chuyển bt Dòng động có hướng của điện tích. điện dịch. Không tỏa nhiệt Joule Lenz
I – THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL: 3 – Luận điểm 2 – dòng điện dịch: Phương trình Maxwell – Ampère: D Dạng tích phân: � � (C) Hd  = (S) ( j+ t )d S (3) Dạng vi phân: D rot H = j + (4) t j : mật độ dòng điện dẫn. D = j dich : mật độ dòng điện dịch. t
I – THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL: 4 – Điện từ trường – hệ phương trình Maxwell: Từ trường biến thiên theo thời gian đều làm xuất hiện một điện trường xoáy. Điện trường biến thiên theo thời gian đều làm xuất hiện từ trường. Như vậy, điện trường và từ trường không tồn tại độc lập mà liện hệ chặt chẽ vời nhau, chuyển hóa lẫn nhau, tạo thành một trường duy nhất – trường điện từ. Trường điện từ được Maxwell nêu lên đầu tiên và để diễn tả định lượng, ông đã thiết lập các phương trình – gọi là hệ phương trình Maxwell.
I – THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL: 4 – Điện từ trường – hệ phương trình Maxwell: Dạng vi phân Dạng tích phân B rot E = − B (1a) � (C) Ed  = − � (S) t .d S (1b) t D rot H = j + D (2a) � Hd  = � ( j+ t )d S (2b) t (C) (S) div D = ρ (3a)  Dd S = (S) q trong(S) (3b) (4b) div B = 0 (4a)  (S) Bd S = 0
I – THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL: 4 – Điện từ trường – hệ phương trình Maxwell: Ngoài ra còn có các phương trình liên hệ: Môi trường điện môi: D = εε0 E (5) Môi trường điện dẫn: j = σ E (6) Môi trường từ môi: B = µµ 0 H (7)
I – THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL: 5 – Năng lượng điện từ trường: Bằng tổng năng lượng điện trường và năng lượng từ trường: W = WE + Wm W= � (V) ωE dV + � (V) ωm dV = � (V) (ωE + ωm )dV = � (V) ωdV Là mật độ Trong đó: ω = ω + ω = E D + B H năng lượng E m 2 điện từ.
I – THUYẾT ĐIỆN - TỪ CỦA MAXWELL: 6 – Ý nghĩa của thuyết Maxwell: Là một bước phát triển hoàn thiện những hiểu biết của con người về điện, từ. Thuyết Maxwell không những giải thích triệt để các hiện tượng điện từ đã biết mà nó còn cho phép tiên đoán sự tồn tại của sóng điện từ (mà gần 30 năm sau thực nghiệm mới xác lập được). Nghiên cứu bằng lý thuyết về các tính chất của sóng điện từ, Maxwell đã khẳng định ánh sáng cũng là sóng điện từ.
II – SÓNG ĐIỆN TỪ TỰ DO: 1 – Phương trình sóng điện từ tự do: Điện từ trường lan truyền trong không gian theo thời gian tạo thành sóng điện từ. Sóng điện từ lan truyền trong chân không gọi là sóng điện từ tự do. Hệ pt Maxwell mô tả sóng đt tự do: B D rot E = − (1a) rot H = (2a) t t div B = 0 (4a) div D = ρ = 0 (3a) D = ε0 E (5) B = µ 0 H (7)
II – SÓNG ĐIỆN TỪ TỰ DO: 2 – Tính chất tổng quát của sóng điện từ tự do: Sóng điện từ có đầy đủ các tính chất của sóng cơ học như: phản xạ, khúc xạ, giao thoa. Ngoài ra còn có các tính chất tổng quát sau: a) Sóng điện từ là sóng ngang. b) Sóng điện sóng đi O ện từ truyền được cả trong môi trường vật chất và trong chân không. c) Vận tốc lan truyền sóng điện từ trong chân không là 1 c= = 3.10 m / s 8 µ0ε0 d) Sóng điện từ có mang năng lượng.
II – SÓNG ĐIỆN TỪ TỰ DO: 3 – Thang sóng điện từ:
II – SÓNG ĐIỆN TỪ TỰ DO: 4 – Ứng dụng của sóng điện từ: a) Trong thông tin liên lạc vô tuyến: b) Nấu nướng bằng sóng điện từ (lò viba):

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.