Bài giảng điện động lực ngô hải đăng

 có ý nghĩa thực tiễn hơn trường tĩnh  Điện tích đứng yên  trường tĩnh điện Điện tích chuyển động dòng điện  trường tĩnh từ Từ cực magnetic poles  Điện tích được gia tốc accelerate

Trang 1

Bài giảng Điện động lực

Ngô Hải Đăng

James Clerk Maxwell

(1831–1879)

Carl Friedrich Gauss

(1777–1855)

Michael Faraday (1791 – 1867) André-Marie Ampère

(1775-1836)

Trang 2

Maxwell’s equations

Hệ phương trình Maxwell

Trang 3

 Trong 6 chương trước: trường tĩnh E(x, y, z) và H(x, y, z).

 Trường tĩnh điện và tĩnh từ (static fields): độc lập nhau

 Trường điện động (dynamic/time-varying electric field) E(x, y, z, t) và trường từ động (dynamic/time-varying magnetic field) H(x,

y, z, t)

 có liên quan mật thiết với nhau.

 có ý nghĩa thực tiễn hơn trường tĩnh

 Điện tích đứng yên  trường tĩnh điện

Điện tích chuyển động (dòng điện)  trường tĩnh từ

Từ cực (magnetic poles )

 Điện tích được gia tốc (accelerated charges) hoặc dòng điện biến đổi theo thời gian (time-varying currents)  trường biến đổi theo thời gian (time-varying fields)

Trang 4

Displacement current (dòng điện dịch), được tìm thấy từ

dự đoán của hệ phương trình Maxwell

Trang 5

Định luật Faraday:

Năm 1820, Oersted tìm ra mối liên hệ giữa điện trường và từ

trường: dòng điện không đổi chạy qua 1 sợi dây thẳng sẽ sinh ra từ trường.

Vậy từ trường có sinh ra dòng điện không?

Năm 1831, Michael Faraday và Joseph Henry phát hiện: từ

trường biến đổi theo thời gian sẽ sinh ra dòng điện.

Theo đó, trường tĩnh từ không sinh ra dòng điện, nhưng trường

từ động sẽ sinh ra thế cảm ứng trong mạch kín (induced voltage) , electromotive force (emf); chính emf sẽ sinh ra dòng điện.

Trang 6

Vemf  induced current  induced magnetic field  oppose original magnetic field

Trang 7

Điện trường gây ra bởi: điện tích và emf

Các nguồn emf: electric generator, battery, thermocouple, fuel cell, solar cell (convert nonelectrical energy  electrical energy)

Phản ứng điện hoá (electrochemical)  Ef (trường tạo ra bởi emf).

Do điện tích tích tụ tại các điện cực  trường tĩnh điện Ee

Tổng điện trường:

Lưu ý:

bên ngoài battery, Ef = 0

Ef và Ee có chiều ngược nhau trong battery

chiều của Ee bên trong và bên ngoài battery là ngược nhau

Trang 8

Trang 9

Trang 10

Transformer and Motional electromotive forces

Trang 11

Trang 12

 Stationary loop in time-varying B field (transformer EMF)

Trang 13

Trang 14

 Moving loop in static B field (motional EMF)

Trang 15

Trang 16

 Moving loop in time-varying field

Trang 17

Trang 18

Trang 19

Trang 20

Trang 21

Trang 22

Homework 1:

Trang 23

 Dòng điện dịch (displacement current)

Phần trước, ta thấy từ trường biến đổi theo thời gian sẽ sinh ra điện trường, phần này, ta sẽ xét hiệu ứng ngược lại: điện trường biến đổi sinh ra từ trường Với trường tĩnh điện

(*)

Nhưng

Mà phương trình liên tục lại yêu cầu

Vậy, phường trình (*) không phù hợp cho trường hợp trường biến đổi theo thời gian  cần điều chỉnh

Trang 24

In order to satisfy the continuity

equation :

Trang 25

Trang 26

(1)

Trang 27

(2)

Trang 28

Trang 29

Trang 30

 Homework 2:

Trang 31

 Hệ phương trình Maxwell dạng tổng quát

Trang 32

Trang 33

Trang 34

Trang 35

 Thế biến đổi theo thời gian (time-varying potentials)

(**)

Trang 36

(***)

Trang 37

Trang 38

Trang 39

(3) & (4)

Trang 40

 Trường biến đổi điều hoà (time-harmonic fields)

Trang 41

Trang 42

Trang 43

Trang 44

Trang 45

Trang 46

Định dạng
Số trang	46
Dung lượng	1,35 MB