Chương 5: Bức xạ điện từ

Trường điện từ biến thiên có khả năng lan truyền trong không gian dưới dạng sóng điện từ từ những vùng có điện tích hay dòng điện biến thiên coi là "nguồn"
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 5: Bức xạ điện từ Chöông 5: BÖÙC XAÏ ÑIEÄN TÖØ1. Khaùi nieäm chung- Tröôøng ñieän töø bieán thieân coù khaû naêng lan truyeàn trong khoânggian döôùi daïng soùng ñieän töø töø nhöõng vuøng coù ñieän tích hay doøngñieän bieán thieân coi laø “nguoàn”. Ñoù laø hieän töôïng böùc xaï ñieän töø.- Khi lan truyeàn tröôøng ñieän töø mang theo naêng löôïng, tín hieäu.Ñoä lôùn naêng löôïng böùc xaï phuï thuoäc vaøo ñoä lôùn vaø taàn soá bieánthieân cuûa doøng ñieän, ñieän tích trong nguoàn, phuï thuoäc vaøo caáutruùc cuûa nguoàn, vaøo tính chaát cuûa moâi tröôøng bao quanh nguoàn.- Ñoái vôùi taàn soá coâng nghieäp 50 Hz, coâng suaát böùc xaï beù ñeán möùccoù theå boû qua. Coâng suaát böùc xaï caàn ñöôïc tính baét ñaàu töø taàn soá105 Hz vaø cao hôn, töùc taàn soá ñöôïc aùp duïng trong kyõ thuaät voâtuyeán.- Hieän töôïng böùc xaï ñieän töø ñöôïc öùng nhieàu trong kyõ thuaät thoângtin, lieân laïc voâ tuyeán ñieän, kyõ thuaät ra ña…- Caùc thieát bò duøng ñeå böùc xaï soùng ñieän töø vaø thu soùng ñieän töø 1thöôøng goïi laø anten. Chöông 5: BÖÙC XAÏ ÑIEÄN TÖØ1. Khaùi nieäm chung- Baøi toaùn cô baûn cuûa lyù thuyeát böùc xaï laø xaùc ñònh tröôøng böùc xaï töønguoàn cho tröôùc, nghóa laø xaùc ñònh tröôøng theo söï phaân boá doøngñieän, ñieän tích treân heä thoáng böùc xaï coù daïng vaø caáu truùc chotröôùc. - Ñeå xaùc ñònh tröôøng böùc xaï, chuùng ta caàn tìm theá vectô A, theá voâhöôùng ϕ thoûa caùc phöông trình soùng:   ∂ 2A  ∂ 2ϕ ∆ A − εµ 2 = − µJ S , ∆ ϕ − εµ 2 = − ρ S / ε  ∂t  t ∂- Bieát A , ϕ coù theå xaùc ñònh tröôøng vectô E , B theo:    ∂A B = rot A , E = − grad ϕ − ∂t- Tröôøng hôïp moâi tröôøng ñoàng nhaát voâ haïn (ε = const, µ = const khaé p nôi), thì nghieäm A , ϕ laø:   R  R   J S  r , t − dV ρ S  r , t − dV µ  v  1  v 2 A (r , t ) = ∫ 4π V R , ϕ(r , t ) = ∫ 4 πε V R 1 Chöông 5: BÖÙC XAÏ ÑIEÄN TÖØ1. Khaùi nieäm chung- Chuùng ta giôùi haïn xeùt tröôøng böùc xaï bieán thieân ñieàu hoøa taàn soá          Goïi A , ϕ , B, E laø caùc bieân ñoä phöùc cuûa A , ϕ , B, E. Khi ñoù caùc phöông   trình cuûa A , ϕ , B, E trôû thaønh:  ω2      ω2 1 ∆ A + 2 A = − µJ , ∆ ϕ + 2 ϕ = − ρ S / ε vôùi v =   v v εµ         E = − grad ϕ − i ω A , B = rot A   ∂ϕ- Ñieàu kieän phuï Lorentz: div A + εµ = 0 trôû thaønh:  ∂t   div A + i ωεµ ϕ = 0    - J , ρ laø bieân ñoä phöùc cuûa J , ρ(phaân boá khoái cuûa doøng ñieän, ñieän tích,xem nhö laø nguoàn ñaõ cho tröôùc). - Coù theå chöùng minh raèng trong mieàn phöùc caùc nghieäm A , ϕ seõ coùbieåu thöùc laø:   ω ω  −i R  −i R    µ J ( r ). e v  1 ρ (r ). e v  A(r ) = ∫ dV ϕ(r) =  ∫ dV 3 4π V R 4 πε V R Chöông 5: BÖÙC XAÏ ÑIEÄN TÖØ1. Khaùi nieäm chung- Xeùt tröôøng hôïp nguoàn goàm doøng ñieän vaø ñieän tích phaân boá daøi treân 1 ñoaïn cong C’ vôùi cöôøng ñoä doøng ñieän i(r , t ) vaø maät ñoä ñieän tích daøi λ (r , t), maø trong tröôøng hôïp bieán thieân ñieàu hoøa coù bieân ñoä   phöùc laø I(r )vaø λ (r ). Khi ñoù:  ω ω      −i R µ I( r ). e v   1   −i R λ ( r ). e v A(r ) = ∫ d l , ϕ(r) =  ∫ dl 4π C R 4 πε C R   trong ñoù c ...