Lý thuyết trường điện từ Điện môi điện dung

Điện môi điện dung 1. Điện môi 2. Điều kiện bờ của điện môi lý tưởng 3. Điện dung 4. Phương pháp đường sức – đẳng thế 5. Mật độ dòng điện dịch chuyển điện Điện môi điện dung sites.google.comsitencpdhbkhn 3

Trang 1

Lý thuyết trường điện từ

Điện môi & điện dung

Nguyễn Công Phương

Trang 2

Nội dung

I Giới thiệu

II Giải tích véctơ

III Luật Coulomb & cường độ điện trường

IV Dịch chuyển điện, luật Gauss & đive

V Năng lượng & điện thế

VI Dòng điện & vật dẫn

VII Điện môi & điện dung

VIII.Các phương trình Poisson & Laplace

Trang 3

Điện môi & điện dung - sites.google.com/site/ncpdhbkhn 3

Trang 4

Điện môi (1)

• Mô men lưỡng cực: p = Qd

• Q: điện tích dương của lưỡng cực

• d: véctơ hướng từ điện tích âm đến điện tích dương

Trang 5

Điện môi (2)

• Mô men lưỡng cực: p = Qd

• Nếu có n lưỡng cực trong một đơn vị thể tích thì trong

Δv có:

• Δv đủ lớn để chứa nhiều phân tử, đủ nhỏ để coi là sai

phân

• Nếu các lưỡng cực thẳng hàng, p tổng có thể tương đối lớn

• Nếu chúng sắp xếp ngẫu nhiên, p tổng có thể bằng không

1

tæng

n v

i i





 

Trang 7

Điện môi (4)

+ –

+

–

+ –

2 d  1

Trang 9

Điện môi (6)

• D = ε 0 E + P

• Trong vật liệu đẳng hướng, E & P luôn song song với

nhau, không phụ thuộc vào hướng của trường

Trang 11

Trang 12



Trang 13

Điều kiện bờ của điện môi lý tưởng (2)

Trang 14

Nếu biết trường của một bên (VD E 1 hoặc D 1 ),

có thể suy ra trường của bên kia (E 2 & D 2 )

Trang 15

Điện môi 1, ε1

ε1 > ε2Điện môi 2, ε2

Trang 16

Trang 17

D D

Trang 18

Trang 19

Trang 20

Điện dung (1)

• V 0 : công dịch chuyển một điện tích dương từ vật dẫn 1 đến vật dẫn 2

• C phụ thuộc kích thước vật lý của hệ vật dẫn & phụ

thuộc hằng số điện môi của chất điện môi

• Đơn vị: F (farad), C/V, thường dùng μF, nF, pF

0

Q C

– –

+ + +

+ + + +

+ + + + + + + + +

Trang 21

V



S C

d





Trang 22





2 0

1 2

W    E dv

2 2

0 0

1 2

S d

S E

1 2

S d

Trang 23

Điện dung (4) ρ = a ρ L ρ = b

ln 2

L ab

b V

b a

ab

Q V

Trang 24

2

V E

Trang 25

Trang 26

Điện dung (7) 01

1

ln 2

L R V

2

ln 2

L R V

Trang 27

Điện dung (8)

z

x y

x a y K

Trang 28

Điện dung (9)

• Mặt đẳng thế V = V 1 không phụ thuộc z → mặt V là mặt trụ

• Tương giao của mặt này với mặt xy là một đường tròn có bán kính

và tâm tại (x = h, y = 0) với

z

x y

2

1

a K b

1 1

Trang 29

2

1

a K b

K





1 1

a h b

h h b K

4 ln

L

V K





 

Biết h, b & V 1 xác định được a, ρ L & K 1

4 ln

Trang 30

2 2 1

13 12

5 5

h h b K

b

1 1

4 ln

L

V K

Trang 31

e

Điện tích đường tương đương

2 2

Trang 32

Điện dung (13)

2 2

2 ln[( ) / ]

mÆt ph¼ng, trô

L C

L

h b

L C

h b



 d©y, d©y 

Trang 33

Trang 34

Phương pháp đường sức – đẳng thế (1)

• Mặt dẫn biên giới là một mặt đẳng thế

• Cường độ điện trường E & dòng điện dịch D luôn vuông

góc với các mặt đẳng thế

• E & D vuông góc với các mặt dẫn biên giới & có các

thành phần tiếp tuyến bằng zero

• Các đường biểu diễn dòng điện dịch (đường sức) bắt đầu

& kết thúc trên điện tích, do đó trong chất điện môi đồng chất & không có điện tích tự do, các đường này bắt đầu

& kết thúc trên các mặt dẫn biên giới

Trang 35

tt N

L L

 



Trang 36

Phương pháp đường sức – đẳng thế (3) 0

N C

Trang 37

Trang 38

Trang 39

Mật độ dòng điện & dịch chuyển điện

R

d Q

Định dạng
Số trang	39
Dung lượng	476,99 KB