Bài giảng vật lý đại cương 2 : Điện - Quang part 7

từ trường có quan hệ với các đại lượng gậy ra từ trường cũng như tính chầt điện từ của môi trường. các phương trình biểu diễn quan hệ đó lập thành một hệ phương trình gọi là hệ phương trình Maxwell thứ nhất. Mặt khác một điện trường biến đổi theo thời gian cũng gây ra một từ trường trong không gian, quan hệ đó được biểu diễn bằng hệ phương trình Maxwell thứ hai.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng vật lý đại cương 2 : Điện - Quang part 7Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7từ trường có quan hệ với các đại lượng gậy ra từ trường cũng như tính chầt điện từ của môitrường. các phương trình biểu diễn quan hệ đó lập thành một hệ phương trình gọi là hệphương trình Maxwell thứ nhất. Mặt khác một điện trường biến đổi theo thời gian cũng gâyra một từ trường trong không gian, quan hệ đó được biểu diễn bằng hệ phương trìnhMaxwell thứ hai.6.3.1. Hệ phương trình Maxwell thứ nhất: Phương trình Maxwell - Ampere: • r rr rr r ∂D r ∫ ∫ ∫ ( J + ∂t ) dS H dl = rot H d S = (6.6) Định Lý O-G • rr n ∫ DdS = ∑ qi (6.6) i =1 S r r Quan hệ giữa E và D đối với môi trường đồng chất và đẳng hướng • r r D = εε o E (6.7) Định luật Ohm: • r r J = σE (6.8) Hay: r r r ∂D rotH = J + ∂t r r D = εε o E r (6.8) divD = ρ r r J = σE 6.3.2. Hệ phương trình Maxwell thứ hai: Phương trình Maxwell Faraday: • r r* r ∂B r ∫ E dl = − ∫ ∂t dS (6.9) L S Định lý O-G đối với từ trường: • rr ∫ BdS = 0 (6.10) s - Qua hệ giữa r à trongrmôi trường đồng chất và đẳng hướng. v B = μμo H (6.11) Hay dưới dạng vi phân: r ∂B ⎫ r rotE = − ⎪ ∂t r⎪ r ⎪ B = μμo H ⎬ r ⎪ (6.12) divB = 0 ⎪ ⎪ ⎭ 61Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang)Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7Hai hệ phương trình Maxell bao gồm tất cả các định luật cơ bản về các hiện tượng điện từ. Từ hệ phương trình này không những có thể giải thích đuợc các hiện tượng điện và từmà còn có thể tiên đoán trước những hiện tượng quan trọng. - Đó là sự tồn tại của sóng điện từ trước khi người ta tiên đoán được bằng thựcnghiệm. - Đã xây dựng nên lý thuyết điện từ về ánh sáng. Ánh sáng là một sóng điện từ.6.4. SÓNG ĐIỆN TỪ.6.4.1. Sự hình thành sóng điện từ: a. Thí nghiệm Hertz:Nối một nguồn xoay chiều cao tần vào hai đầu của ống dây tựcảm L và L, hai đầu còn lại của L và L nối với hai thanh kim loại có hai quả cầu kim loại A,B khá gần nhau. Khi điều chỉnh hiệu điện thế và khoảng cách giữa A, B sao cho có hiệntượng phóng điện giữa A, B thì tại mọi điểm trong không gian lân cận A và B đều có mộtcặp vectơ cường độ điện trường và cường độ từ trường biến thiên theo thời gian. b..Sự tạo thành sóng điện từ: Kết quả của thí nghiệm Hertz được giải thích bằng hailuận điểm của Maxell. Khi có sự phóng điện, điện trường giữa A và B giảm, biến đổi theothời gian, theo luận điểm thứ hai của Maxell, điện trường biến đổi ở O sẽ sinh ra một từtrường nghĩa là tại các điểm M, M1, M2…xuất hiện các vectơ cường độ điện trường H, H1,H2… cũng biến đổi theo thời gian. Theo luận điểm thứ nhất của Maxell, từ trường biến đổitheo thời gian lại sinh ra một điện trường xoáy, do đó tại các điểm M, M1, M2,.. lại xuất hiệncác vectơ cường độ điện trường E, E1, E2,… rr Như vậy: trong quá trình phóng điện giữa A và B cặp vectơ E , H luôn chuyển hoácho nhau và được truyền từ điểm này sang điểm khác trong không gian, quá trình truyền đótạo thành sóng điện từ.Sóng điện từ là trường điện từ biến đổi truyền đi trong không gian.6.4.2.Phương trình của sóng điện từ: Sóng điện từ là sự lan truyền của trường điện từ nên phương trình truyền sóng điện từcó dạng r ...