›
›

Bài giảng Trường điện từ - Chương 1: Vectơ và trường - Lecture 3: Mô hình toán của TĐT - Trần Quang Việt

4) Trường điện từ và các định luật cơ bản
a) Điện tích và phân bố của điện tích
d) Dòng điện, phân bố của dòng điện & đl bảo toàn điện tích
b) Đại lượng đặc trưng cho trường điện
e) Đại lượng đặc trưng cho trường từ
c) Định luật Gauss về điện & quan hệ E,D
f) Định luật Gauss về từ
g) Định luật Ampère và quan hệ B,H
h) Lực điện động cảm ứng và định luật cảm ứng điện từ Faraday
pdf 12 trang thamphan 28/12/2022 2420
Download
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Trường điện từ - Chương 1: Vectơ và trường - Lecture 3: Mô hình toán của TĐT - Trần Quang Việt", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_truong_dien_tu_chuong_1_vecto_va_truong_lecture_3.pdf

Nội dung text: Bài giảng Trường điện từ - Chương 1: Vectơ và trường - Lecture 3: Mô hình toán của TĐT - Trần Quang Việt

  1. Ch ươ ng 1. Vect ơ và tr ưng Lecture-3: Mô hình toán ca TðT [2. Be familiar with the 4 Maxwell’s equations used to study time-varying EM] [3. Apply the Electromagnetics boudary conditions to solve for fields at interface between two mediums]  TranTr n Quang Vi Viett – BMCS Faculty – of Khoa EEEð –in HCMUT-Semester – ðHBK Tp.HCM 1/13-14 4) Tr ưng ñin t và các ñnh lu t cơ bn a) ðin tích và phân b ca ñin tích b) ði lưng ñc tr ưng cho tr ưng ñin c) ðnh lu t Gauss v ñin & quan h E,D d) Dòng ñin, phân b ca dòng ñin & ñl bo toàn ñin tích e) ði lưng ñc tr ưng cho tr ưng t f) ðnh lu t Gauss v t g) ðnh lu t Ampère và quan h B,H h) Lc ñin ñng cm ng và ñnh lu t cm ng ñin t Faraday  TranTr n Quang Vi Viett – BMCS Faculty – of Khoa EEEð –in HCMUT-Semester – ðHBK Tp.HCM 1/13-14 1
  2. b) ði lưng ñc tr ưng cho tr ưng ñin  Vect ơ cưng ñ tr ưng ñin: ñc tr ưng cho tr ưng ñin [Lc ñin tác dng lên 1 ñơ n v ñin tích dươ ng] Fe N  V  E=lim  or   Fe =qE (N) q→→→ 0 q C  m  Ví d: tr ưng ñin ca ñin tích ñim trong chân không q q F=q.e t a r E= a r 4πε r2 2 0 4πε 0r  TranTr n Quang Vi Viett – BMCS Faculty – of Khoa EEEð –in HCMUT-Semester – ðHBK Tp.HCM 1/13-14 b) ði lưng ñc tr ưng cho tr ưng ñin  Faraday bng th c nghi m ñã cho th y mt th c t: a→ 0⇒ Q→ q (point charge)⇒ψ =q ψψψ q C   Mt ñ thông lưng ñin: D= ar = a r   4πr2 4 π r 2 m2  q  Trong chân không: E=2 a r D === ε0 E 4πε 0r  TranTr n Quang Vi Viett – BMCS Faculty – of Khoa EEEð –in HCMUT-Semester – ðHBK Tp.HCM 1/13-14 3
  3. c) ðnh lu t Gauss v ñin & quan h E,D dqP =− NQddS= − PdS q=− PdS (C) P ∫S  Tươ ng ñươ ng mô hình: ðin môi  CK & ðT phân cc q=∫ DdS S qP +q= ∫ ε 0 EdS D= ε0 E+P S q=− PdS P ∫S  TranTr n Quang Vi Viett – BMCS Faculty – of Khoa EEEð –in HCMUT-Semester – ðHBK Tp.HCM 1/13-14 c) ðnh lu t Gauss v ñin & quan h E,D  Nu môi tr ưng ñng nh t ñng hưng tuy n tính: ⇒ P= χe ε 0 E D= εE 9  ε0=1/(36 πx10 ) (F/m): hng s ñin Free space: εr=1  χe : ñ cm ñin ca môi tr ưng Air: εr=1.0006  εr=1+ χe: ñ th m ñin tươ ng ñi Paper: εr=2.0-3.0  ε=εrε0: ñ th m ñin (F/m) Wet earth εr=10  TranTr n Quang Vi Viett – BMCS Faculty – of Khoa EEEð –in HCMUT-Semester – ðHBK Tp.HCM 1/13-14 5
  4. d) Dòng ñin, phân b ca dòng ñin & ñl bo toàn ñin tích  ðnh lu t bo toàn ñin tích: Trong mt h cô lp v ñin  ñin tích ñưc bo toàn Dòng ñin thoát ra kh i mt kín S bng và ng ưc du vi tc ñ thay ñi ñin tích trong S dq ∂ρ ∫ JdS= − divJ= − V S dt ∂t KL: ñin tích thay ñi sinh ra dòng ñin  TranTr n Quang Vi Viett – BMCS Faculty – of Khoa EEEð –in HCMUT-Semester – ðHBK Tp.HCM 1/13-14 e) ði lưng ñc tr ưng cho tr ưng t  Xung quanh nam châm vĩnh cu tn ti mt tr ưng lc?  Hans Christian Oersted phát hi n kim t b làm lch bi dòng ñin trong dây dn  Biot & Savart xác ñnh PT tính mt ñ thông lưng t: ℓ µ0 Id× a R dB= 2 4π R L µ Idℓ × a R −7 H  ñ th m t 0 µ=4 π 10−−   B= ∫ 2 0   L 4π R m  ca c.không  TranTr n Quang Vi Viett – BMCS Faculty – of Khoa EEEð –in HCMUT-Semester – ðHBK Tp.HCM 1/13-14 7
  5. f) ðnh lu t Gauss v t  ðưng thông lưng t khép kín: Nên có ñnh lu t Gauss v t: Thông lưng t (t thông) thoát ra kh i mt kín S bt kỳ luôn luôn bng không BdS= 0 ∫ S divB= 0 KL: không có ngu n t tích sinh ra tr ưng t  TranTr n Quang Vi Viett – BMCS Faculty – of Khoa EEEð –in HCMUT-Semester – ðHBK Tp.HCM 1/13-14 g) ðnh lu t Ampère & quan h B,H  ðnh lu t Ampère: Lưu s cưng ñ tr ưng t dc theo ñưng kín C bng tng dòng ñin qua di n tích gi i hn bi C Hdℓ =I ∫ C rotH=J KL: Dòng ñin sinh ra tr ưng t xoáy  TranTr n Quang Vi Viett – BMCS Faculty – of Khoa EEEð –in HCMUT-Semester – ðHBK Tp.HCM 1/13-14 9
  6. g) ðnh lu t Ampère & quan h B,H  Môi tr ưng ñng nh t & tuy n tính: ⇒ M= χ m H B=µ H 7  µ0=4 πx10 (H/m): hng s t  χm : ñ cm t ca môi tr ưng  µr=1+ χm : ñ th m t tươ ng ñi  µ=µrµ0 : ñ th m t (H/m)  TranTr n Quang Vi Viett – BMCS Faculty – of Khoa EEEð –in HCMUT-Semester – ðHBK Tp.HCM 1/13-14 h) Lc ñin ñng cm ng & ñl cm ng ñin t Faraday  Tr ưng ñin cm ng : Fm =qe v× B E=v× B (Tr ưng ñin cm ng) v  TranTr n Quang Vi Viett – BMCS Faculty – of Khoa EEEð –in HCMUT-Semester – ðHBK Tp.HCM 1/13-14 11