Bài giảng Trường điện từ - Chương 4: Trường điện từ biến thiên

Bài giảng "Trường điện từ - Chương 4: Trường điện từ biến thiên" cung cấp cho người học các kiến thức: Trường điện từ biến thiên và các hàm thế, trường điện từ biến thiên điều hòa, sóng điện từ phẳng đơn sắc, định lý Poynting,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Trường điện từ - Chương 4: Trường điện từ biến thiênCh 4: Trường điện từ biến thiên CuuDuongThanCong.com EM-Ch4 1 Nội dung chương 4:4.1 Trường điện từ biến thiên và các hàm thế .4.2 Trường điện từ biến thiên điều hòa .4.3 Sóng điện từ phẳng đơn sắc (upw).4.4 Định lý Poynting.4.5 Tính phân cực của sóng phẳng.4.6 Sóng phẳng trong môi trường vật liệu. CuuDuongThanCong.com EM-Ch4 24.1: Trường điện từ biến thiên vàcác hàm thế CuuDuongThanCong.com EM-Ch4 3 a) Giới thiệu trường điện từ biến thiên Điện tích tạo ra trường điện và dòng điện tạo ra trường từ. Đối với trường điện tĩnh và trường từ tĩnh, các đại lượng đặctrưng không thay đổi theo thời gian. Ở trường điện từ tĩnh, trường E và D độc lập với trường B vàH. Khi nguồn điện tích và dòng điện biến thiên theo t, thì ta có:  Trường điện từ không chỉ biến thiên theo t .  Trường điện và trường từ còn chuyển hóa lẫn nhau. Sự chuyển hóa lẫn nhau của trường điện và trường từ tạo nênsóng điện từ lan truyền trong không khí hay môi trường vật liệu . CuuDuongThanCong.com EM-Ch4 4  Mô hình trường điện từ biến thiên : Hệ Ptrình Maxwell Phương trình liên hệ D (1) B μH μ0 (H M)rot H J t D E 0 E P J E BrotE (2) t Phương trình ĐKBdivD ρV (3) H1t H 2t JS E1t E 2t 0divB 0 (4) D1n D 2n ρS (5) B1n B2n 0div J V t J1n J 2n ρS CuuDuongThanCong.com t EM-Ch4 5 b) Các hàm thế của TĐT biến thiên:1. Thế từ vector: div B 0 (4) B rot A div(rot A) 0 (vector algebra) B A2. Thế điện vô hướng: (2) : rot E t rot t A rot(E t ) 0 A E grad t rot( grad ) 0 (vector algebra)3. Điều kiện phụ Lorentz : đa trị đơn trị div A t 0 CuuDuongThanCong.com EM-Ch4 6 c) Ptrình D’Alembert cho thế vector: (1) : rot H J D t rot B J E t A rot(rot A) J t ( grad t ) 2 A grad(div A) A J grad( t ) t 2Dùng điều kiện Lorentz : div A t 0 Phương trình D’Alembert cho thế từ vector: 2 A A 2 J t CuuDuongThanCong.com EM-Ch4 7 d) Ptrình D’Alembert cho thế vô hướng: (3) : A V div D .div( grad ) . (div A) t tDùng điều kiện Lorentz : div A t 0 2 2 V t2 Phương trình D’Alembert cho thế điện vô hướng : 2 V t2 CuuDuongThanCong.com EM-Ch4 8  Tổng kết:i. Thế điện (t) thế từ A(t) thỏa phương trình truyền sóng: 2 1 A ...