Bài giảng Trường điện từ: Chương 1 - ĐH Sư phạm Kỹ thuật

Chia sẻ: Thuongdanguyetan12 Thuongdanguyetan12 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

52
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Trường điện từ - Chương 1: Mở đầu" cung cấp cho người học các kiến thức: Giải tích vectơ, khái niệm, các đại lượng đặc trưng, các định luật cơ bản của trường điện từ, hệ phương trình Maxwell,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Trường điện từ: Chương 1 - ĐH Sư phạm Kỹ thuật

CHƢƠNG 1 MỞ ĐẦU CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
CHƢƠNG I: MỞ ĐẦU 1. Giải tích vectơ 2. Khái niệm 3. Các đại lƣợng đặc trƣng 4. Các định luật cơ bản của trƣờng điện từ 5. Hệ phƣơng trình Maxwell 6. Điều kiện biên 7. Định lý Poynting – năng lƣợng điện từ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
1. Giải tích vectơ 1.1. Hệ tọa độ 1.2. Các toán tử 1.3. Định lý tích phân 1.4. Các hệ thức thường gặp CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
1.1. Hệ tọa độ  Hệ tọa độ Descartes ix  i y  iz ; i y  iz  ix ; iz  ix  i y A  Ax .i x  Ay .i y  Az .i z Các yếu tố vi phân: dl  dx.ix  dy.i y  dz.iz dS x   dy.dz.ix dS y   dx.dz.i y dS z   dx.dy.iz dV  dx.dy.dz CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
 Hệ tọa độ trụ ir  i  iz ; i  iz  ir ; iz  ir  i A  Ar .ir  A .i  Az .iz Các yếu tố vi phân: dl  dr.ir  r.d .i  dz.iz dS r   r.d .dz.ir dS   dr.dz.i dS z   r.dr.d .iz dV  r.dr.d .dz CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
 Hệ tọa độ cầu ir  i  i ; i  i  ir ; i  ir  i A  Ar .ir  A .i  A .i Các yếu tố vi phân: dl  dr.ir  r.d .i  r.sin  .d .i dS r   r 2 .sin  .d .d .ir dS   r.sin  .dr.d .i dS   r.dr.d .i dV  r 2 .sin  .dr.d .d CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
1.2. Các toán tử  Gradient (grad) A A A  HTĐ descartes: gradA  .ix  .iy  .iz x y z A A A  HTĐ trụ: gradA  ir  .i  .iz r r. z A A A  HTĐ cầu: grdA  ir  .i  .i r r. r.sin  . CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
 Divergence (div) Ax Ay Az  HTĐ descartes: div A    x y z r. Ar  A Az  HTĐ trụ: div A    r.r r. z   r 2 . Ar  HTĐ cầu: div A  2  sin  . A   A r .r r.sin  . r.sin  . CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
 Rotation (rot) ix iy iz     HTĐ descartes: rot A  x y z Ax Ay Az ir iz i r r  HTĐ trụ: rot A     r  z Ar r. A Az ir i i r 2 . sin  r. sin  r     HTĐ cầu: rot A  r   Ar r. A r. sin  . A CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
 Laplace (∆)  Tác dụng lên 1 vô hướng 2 A 2 A 2 A • HTĐ descartes: A  div gradA  2  2  2 x y z 1   A  1  2 A  2 A • HTĐ trụ: A  div gradA  r   2  2 r r  r  r  2 z 1   2 A    A  2 A • HTĐ cầu: A  2  r  2 1  sin  r r  r  r .sin     2 1   r .sin 2   2  Tác dụng lên 1 vectơ:  A  grad div A  rotrot A CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
1.3. Định lý tích phân Định lý Divergence:  div AdV  A.dS V S Định lý Stokes:  rot A.dS  A.dl S C CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
1.4. Các hệ thức thƣờng gặp    f . A  f . A  A.f A  B   B   A  A  B    A  div rot A  0   f   rot  gradf   0  A   A  A   CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
2. Khái niệm  Tröôøng ñieän töø laø moät daïng vaät chaát cô baûn, chuyeån ñoäng vôùi vaän toác C trong moïi heä quy chieáu quaùn tính trong chaân khoâng, noù theå hieän söï toàn taïi vaø vaän ñoäng qua nhöõng töông taùc vôùi moät daïng vaät chaát khaùc laø nhöõng haït hoaëc nhöõng moâi tröôøng chaát mang ñieän.  Mô hình vật lý: hệ tương tác TĐT – MTC mang điện  Mô hình toán học:Hệ PT Maxwell, các điều kiện biên CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
3. Các đại lƣợng đặc trƣng  Điện tích: q (C)  Mật độ điện tích: dq C   Mật độ điện tích đường:    dl m dq C   Mật độ điện tích mặt:   dS  2 m  dq C   Mật độ điện tích khối:    3 dV m  dq  dl  dS  dV  A dq  Vectơ mật độ dòng điện: J  2   I   J .d S   m  S dt  A  Vectơ mật độ dòng điện mặt: JS    I  L J S .dl m  CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
 Lực tương tác điện từ: F  Fe  Fm  q.E  qv  B  Lực điện: Fe  q.E  Lực từ: Fm  qv  B V   Vectơ cường độ điện trường: E   m  Vectơ cảm ứng từ: B  Wb2  , T  m  CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
 MT điện môi: Phân cực điện trong điện môi C   Vectơ phân cực điện: P   0 . e .E  2 m   Vectơ cảm ứng điện: D   0 .E  P   0 1  e E   0 r .E   .E 1 F  Trong đó: 0   8,85.10 12   36 .109 m   e : độ cảm điện của môi trường CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
 MT từ môi: Phân cực từ trong từ môi  Vectơ phân cực từ: M   m .H  Vectơ cường độ từ trường: H  B  .M  A  0 m  Vectơ cảm ứng từ: B  0 1   m H  0 r .H  .H H   Trong đó: 0  4 .10 7   m   m :độ cảm từ của môi trường CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
 MT vật dẫn: gây ra công suất tiêu tán dưới dạng nhiệt  Mật độ công suất tiêu tán: p  J .E  Công suất tiêu tán trong thể tích V: P  V p.dV J2  Định luật Ohm: J   .E  p   .E   2  1  S  Trong đó:   ,  là độ dẫn điện  m   m  CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
4. Các định luật cơ bản của TĐT  Ñònh luaät caûm öùng ñieän töø Faraday  Söùc ñieän ñoäng caûm öùng coù giaù trò baèng vaø ngöôïc chieàu vôùi toác ñoä bieán thieân töø thoâng theo thôøi gian göûi qua dieän tích bao bôûi ñöôøng cong kín C  Biểu thức dạng tích phân:  d e    B.dS   E.dl t dt S C  Phương trình dạng vi phân: B rot E   t CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
 Ñònh luaät löu soá Ampere-MaxWell  Löu soá cuûa vectô cöôøng ñoä töø tröôøng theo ñöôøng cong kín C baát kyø baèng toång ñaïi soá cöôøng ñoä caùc doøng ñieän chaûy qua dieän tích bao bôûi ñöôøng cong kín C  Biểu thức dạng tích phân: n  H .dl   I C 1 i  I1  I 2  ...I n  Phương trình dạng vi phân: D rot H  J  t CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt