Trường điện từ

Trường điện từ là một môn học cơ sở cho nhiều ngành khoa học kỹ thuật như Vật lý, Điện kỹ thuật, Điện tử, Viễn thông, Kỹ thuật điều khiển,…Trường điện từ không phải là một môn học mới lạ ở bậc đại học, các khái niệm và một số định luật cơ bản về Trường điện từ đã giảng dạy từ bậc phổthông trung học. Vào đại học, sinh viên lại một lần nữa tiếp cận với một số khái niệm và định luật về Trường điện từ trong môn Vật lý đại cương. Đây là lần thứ ba, sinh viên trở lại với Trường điện từ. Tuy không phải là hoàn toàn mới lạ, nhưng Trường điện từ vẫn là một môn học khó, với cả thầy lẫn trò. Trở lại với Trường điện từ, với tư cách là một môn học, sinh viên có một cách tiếp cậnmới. Ở đây, môn Trường điện từ là hệ thống hoàn chỉnh, vừa có tính tổng quát cao lại vừa đi sâu chi tiết, với phương pháp tính toán mới, đòi hỏi kỹ năng toán học cao hơn, đòi hỏi khả năng trù tượng hóa và khái quát hóa cao hơn. Hơn nữa, đây là một môn cơ sở, sinh viên chưa thể ứng dụng ngay và chưa thấy hết các ứng dụng của nó vào chuyên ngành, điều này cũng là một nguyên nhân làm cho người học kém hứng thú. Nội dung của môn Trường điện từ khá lớn, bao gồm phầnlý thuyết tổng quát và các phần vận dụng trong các lĩnh vực cụ thể. Khi tham khảo nhiều giáo trình của các trường đại học, ta sẽ thấy có sự khác nhau về việc chọn lựa nội dung lẫn cách tiếp cận. Tổng quát, môn Trường điện từ bao gồm các nội dung sau: - Các cơ sở toán học cần cho môn học này; - Trường điện từ tĩnh và dừng trong chân không và trong các môi trường: các khái niệm, định luật, định lý, phương trình; - Vật liệu điện từ; - Các phương pháp giải các bài toán trường điện từ; - Trường điện từ biến thiên và hệ phương trình Maxwell; - Sóng điện từ; nhiễu xạ sóng điện từ; - Các phần tử bức xạ sóng điện từ và anten; - Đường truyền sóng, ống dẫn sóng và hộp cộng hưởng; - Cơ sở thuyết tương đối về trường điện từ. Nói chung, có hai cách tiếp cận khác nhau: - Đi từ tổng quát đến cụ thể: Trong cách tiếp cận này, cấu trúc chương trình môn học được sắp xếp theo thứ tự khởi đầu là các nguyên lý và định luật, hệ thống phương trình maxwell, sau đó triển khai ứng dụng các nguyên lý và định luật này cho trường điện từ tĩnh và dừng, các phương pháp giải các bài toán trường điện từ, trường điện từ biến thiến, sóng điện từ, đường truyền sóng, ống dẫn sóng, hốc cộng hưởng.