Lý thuyết trường điện từ - Trường biến thiên và hệ phương trình maxwell

Nguyễn Công Phương Lý thuyết trường điện từ Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell Nội dung 1. Giới thiệu 2. Giải tích véctơ 3. Luật Coulomb & cường độ điện trường 4. Dịch chuyển điện, luật Gauss & đive 5. Năng lượng & điện thế 6. Dòng điện & vật dẫn 7. Điện môi & điện dung 8. Các phương trình Poisson & Laplace 9. Từ trường dừng 10. Lực từ & điện cảm 11. Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 12. Sóng phẳng 13. Phản xạ & tán xạ sóng phẳng Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 2 14. Dẫn sóng & bức xạ ếTrường bi n thiên & hệ phương trình Maxwell • Luật Faraday • Dòng điện dịch • Các phương trình Maxwell dạng vi phân • Các phương trình Maxwell dạng tích phân • Thế chậm Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 3 Luật Faraday (1) d đđ khá ế ó 1 t 3 đđ Vs dt   s c zero n u c rong : • Từ thông biến thiên theo thời gian • Chuyển động tương đối giữa từ thông tĩnh & mạch điện • Kết hợp cả hai điều trên Dấu – ? L ật L Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 4 u enz Luật Faraday (2) đđs d dt   đđs d  E. L đđs Sdd ddt    E. L B. S ( )tB B S d   B. S đđs S d d t       BE. L . S . ( ).§Þnh lý Stokes: S d d  E L E S   B B( ).S Sd dt    E S . S ( ).d dt    E S . S B Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 5 t    E Luật Faraday (3)     BE 0d  E. L đđs d d    BE. L . S t S t 0 E 0 (tr−êng tÜnh) B t Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 6 Luật Faraday (4) B z y x d v  x Byd S d  B. S đđs dyB d Bvd dt      đđ d Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 7 s dt   Luật Faraday (5) B z QF B y  v   F v B x d v m  E v B Q x đđ ( )s m d d   E . L v B . L  0d vBdx Bvd   Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 8 Luật Faraday (6) đđ ( )d d d  BE L S B Ls S t    . . v .  B Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 9 ếTrường bi n thiên & hệ phương trình Maxwell • Luật Faraday • Dòng điện dịch • Các phương trình Maxwell dạng vi phân • Các phương trình Maxwell dạng tích phân • Thế chậm Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 10 Dòng điện dịch (1)  H J   . H .J 0  . H . v  J 0v t   (không hợp lý) t   H J G 0  .J .G v G . v D t  .. vt   J . t    D( . ) t   .G D t    DG t     DH J Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 11   H J G Dòng điện dịch (2)    DH J d  H J J §Æt d   DJ t t    DHTrong vật liệu cách điện J = 0 t D . .d dS SI d dt     DJ S S D ( ). . . S S S d d d t      H S J S S   . .d Sd I I I dt       H L S Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 12 . ( ). S d d H L H S Dòng điện dịch (3) C I ®® V k 0 sinI CV t    0 coss t B 0 sin S V t d     0 cosVD E t d         kk d IH. L S 0 sindI V td     .d S DI d S t t     D S Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 13 ếTrường bi n thiên & hệ phương trình Maxwell • Luật Faraday • Dòng điện dịch • Các phương trình Maxwell dạng vi phân • Các phương trình Maxwell dạng tích phân • Thế chậm Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 14 Các phương trình Maxwell dạng vi phân t     BE t     DH J v .D 0 .B Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 15 ếTrường bi n thiên & hệ phương trình Maxwell • Luật Faraday • Dòng điện dịch • Các phương trình Maxwell dạng vi phân • Các phương trình Maxwell dạng tích phân • Thế chậm Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 16 Các phương trình Maxwell dạng tích phân . . S d d t     BE L St   BE 1 2tt ttE E . . S d I d t     DH L St   DH J 1 2tt ttH H . vd dv D Sv .D 1 2N N SD D   . 0 S d  B S S V 0 .B 1 2N NB B Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 17 ếTrường bi n thiên & hệ phương trình Maxwell • Luật Faraday • Dòng điện dịch • Các phương trình Maxwell dạng vi phân • Các phương trình Maxwell dạng tích phân • Thế chậm Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 18 ếTh chậm (1) V E 0 ( )V  ( )V   E 0 E B  t     BE 0t   VE N ( )V   E N (vô lý)   ( ) 0V          B t     BN t    E  B A  A A( ) t    N A t   N t   N V  AE Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 19 t      ếTh chậm (2)  B A V t     AE  t     DH J  D v. 21 V         AA J 2t t V              A Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 20 . vt     . ếTh chậm (3) 21 V       AA J 2t t            . vV t        .A 2 2 2( ) V t t                 A.A A J 2 ( ) vV         .A Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 21 t  ếTh chậm (4) 2 2( ) V           AA A J 2 2 ( ) v t t V         . A §Þnh nghÜa V   .A t     . t 2 2      AA J 2 2 2 v t VV        Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 22 2t   ếTh chậm (5) dv   4 v V dv V R    4 v V V R ' Rt t v     VD cosrv e t    cosrv Re t v        [ ] 4V dv R    JA4V dvR  JA Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 23  ếTrường bi n thiên & hệ phương trình Maxwell • Luật Faraday • Dòng điện dịch • Các phương trình Maxwell dạng vi phân • Các phương trình Maxwell dạng tích phân • Thế chậm Trường biến thiên & hệ phương trình Maxwell 24