Trường điện từ

CHƯƠNG VII: TRƯỜNG ĐIỆN TỪ

7.1. luận điểm thứ nhất của Maxwell. Điện trường xoay

7.2. luận điểm thứ hai của Maxwell. Dòng điện dịch

7.3.trường điện từ và hệ các phương trình Maxwell

7.4. sóng điện từ
7.3.1. trường điện từ
Theo hai luận điểm của Maxwell,
Từ trường điện trường

Trong không gian , điện trường và từ trường có thể đồng thời tồn tại, duy trì lẫn nhau và liên hệ chặt chẽ với nhau, tạo nên một trường thống nhất

Định nghĩa: điện trường và từ trường đồng thời tồn tại trong không gian tạo thành một trường thống nhất gọi là trường điện từ
Một số dặc điểm của trường điện từ:
-Là một dạng vật chất đặc trưng cho tương tác giữa các hạt mang điện
-Do các hạt mang điện sinh ra
-Là trường thống nhất của từ trường và điện trường
Đặc trưng cho khả năng tương tác của trường điện từ là các đại lượng cường độ điện trường(E) , độ điện dịch(D), cảm ứng từ(B), cường độ từ trường(H):
Mật độ năng lượng của trường điện từ :



Năng lượng của trường điện từ là:




7.3.2: hệ các phương trình maxwell
1.Phương trình maxwell- faraday

2. Phương trình maxwell- Ampe

3. Định lý Oxtrogradski- Gauss đối với điện trường

4. Định lý Oxtrogradski- Gauss đối với từ trường
a. Phương trình Maxwell-faraday
phương trình này diễn tả luận điểm thứ nhất của Maxwell về mối liên hệ giữa từ trường biến thiên và điện trường xoáy
mọi biến đổi của từ trường theo thời gian đề làm xuất hiện một điện trường xoáy

Dạng tích phân:


Dạng vi phân :
b. Phương trình Maxwell- Ampe
Phương trình này diễn tả luận điểm thứ hai của Maxwell: theo đó điện trường biến thỉên cũng sinh ra từ trường như dòng điện dẫn

Dạng tích phân:







Dạng vi phân:







C. Định lý Oxtrogaraski- Gass đối với điện trường
Định lý này diễn tả tính chất không khép kín của các đường sức điện trường tĩnh. Các đường sức điện trường tĩnh là:
những đường cong không kín
luôn xuất phát từ các điện tích dương và tận cùng trên các điện tích âm
Điện trường tĩnh là trường có nguồn

Dạng tích phân:



Dạng vi phân:














D. Định lý Oxtrogradski- Gauss đối với từ trường
Định lý này diễn tả tính khép kín của các đường sức từ : Các đường sức từ không có điểm xuất phát và không có điểm tận cùng
Từ trường là trường không có điểm nguồn

Dạng tích phân :




Dạng vi phân:












7.3.3. ý nghĩa của hệ các phương trình Maxwell
Các phương trình Maxwell là các phương trình bao hàm tất cả về điện và từ.
Từ các phương trình này và từ giả thuyết về dòng điện dịch, Maxwell đã nhận đoán được những hiện tượng hoàn toàn mới và rất quan trọng:
đoán nhận trước được sự tồn tại của sóng điện từ (sự lan truyền trong không gian của một trường điện từ biến đổi theo thời gian)
xây dựng nên thuyết điện về ánh sáng ( ánh sáng nhìn thấy là những sóng điện từ có bước sóng từ 0.4µm đến 0,75µm)




7.4. sóng điện từ
Thí nghiệm của Henrtz gồm:
Một nguồn điện xoay chiều
hai ống dây tự cảm
Hai thanh kim loại ở hai đầu có gắn hai quả cầu kim loại A, B
.
Kết quả: Henrtz xác nhận rằng mọi điểm xung quanh A và B đều có cả từ trường và điện trường biến thiên theo thời gian , lan truyền trong không gian
Giải thích quá trình
Giả sử tại một điểm nào đó ta tạo ra một điện trường biến thiên theo thời gian t
Theo luận điểm thứ hai của Maxwell, điện trường này sẽ làm xuất hiện từ trường biến thiên theo thời gian tại các điểm lân cận xung quanh AB
- Theo luận điểm thứ nhất, từ trường này đến lượt mình lại tạo ra một điện trường biến thiên theo thời gian. Cứ như thế, điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian chuyển hóa lẫn nhau, duy trì lẫn nhau và lan truyền trong không gian, quá trình truyền đó gọi là sóng điện từ
Nhóm 2 thảo luận 1
Ngọc Thị thu hà
Đỗ Mạnh Hùng
Hoàng Ngọc Huy
Nguyễn Chiến Huy
Đỗ Văn Huỳnh
Nguyễn Thị Hường a
Nguyễn Thị Hường b( thuyết trình)
Hà Xuân Khanh
Phạm văn Kiên
Nguyễn Thị La
Hoàng Bá Lâm
Lại Văn Linh
Lưu Viết Lang
Trần Thị Miền
Dương Văn Minh
Đỗ Thị Mơ
Dương Văn Nam
Phạm văn Tuấn
Lý Văn Yên