Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 1 - TS. Phạm Thị Hải Miền

Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 1 - TS. Phạm Thị Hải Miền trình bày nội dung về cảm ứng điện từ, luận điểm Maxwell thứ nhất - điện trường xoáy, luận điểm Maxwell thứ hai - dòng điện dịch, trường điện từ và hệ phương trình Maxwell. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 1 - TS. Phạm Thị Hải MiềnVẬT LÝ ĐẠI CƢƠNG 2 TS. Phạm Thị Hải Miền Bộ môn Vật lý Ứng dụngĐại học Bách Khoa Tp.HCM TÀI LIỆU THAM KHẢO[1] Nguyễn Thị Bé Bảy: Vật lý đại cương A2 – Đại học Bách khoa Tp.HCM (Giáo trình nội bộ), 2009.[2] Trần Văn Lượng: Bài tập Vật lý đại cương A2 – Đại học Bách khoa Tp.HCM (Giáo trình nội bộ), 2013.NỘI DUNG MÔN HỌC1. Trường điện từ.2. Dao động – sóng.3. Tính chất sóng ánh sáng.4. Thuyết tương đối hẹp.5. Quang lượng tử.6. Cơ học lượng tử.7. Vật lý nguyên tử.8. Vật lý hạt nhân. CHƢƠNG 1 TRƢỜNG ĐIỆN TỪ1. Nhắc lại về cảm ứng điện từ.2. Luận điểm Maxwell thứ nhất. Điện trường xoáy.3. Luận điểm Maxwell thứ hai. Dòng điện dịch.4. Trường điện từ và hệ phương trình Maxwell.1. NHẮC LẠI VỀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ ĐỊNH LUẬT FARADAY  • Từ thông gửi qua một diện tích S:    BdS  S Từ thông thay đổi có thể do B hoặc S thay đổi. d   BdS  Bldx• Khi từ thông qua một mạch kín thay đổi thì trong mạch xuấthiện một sức điện động cảm ứng: d d   C   dt  dt  S B.dS• Sức điện động cảm ứng ε gây ra một dòng điện cảm ứng chạytrong mạch kín: C d iC   R Rdt ĐỊNH LUẬT LENZDòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó tạo ra (từtrường cảm ứng) có xu hướng chống lại sự biến đổi từ thông. 72. LUẬN ĐIỂM MAXWELL THỨ NHẤT. ĐIỆN TRƢỜNG XOÁY. 8Luận điểm Maxwell I: Mọi từ trường biến thiên theo thời gianđều làm xuất hiện một điện trường xoáy.• Điện trường xoáy là điện trường biến thiên theo thời gian (không phải là điện trường tĩnh) và có các đường sức khép kín.• Điện trường xoáy làm các điện tích trong khung dây chuyển động thành dòng kín, tạo nên dòng cảm ứng. PHƢƠNG TRÌNH MAXWELL – FARADAY• Từ thông qua mạch kín S biến thiên sinh ra sức điện động cảm ứng: d d   C      B.dS (1) dt dt S• Sức điện động cảm ứng trong mạch kín sinh ra điện trường xoáy:   C   E.dl (2) C    d   (1) & (2)   E.dl    B.dS (3) C  dt• Vì chỉ từ trường biến thiên theo thời gian mới sinh ra điện trường xoáy nên có thể thay d/dt ở (3) bằng đạo hàm riêng phần theo t:   B   Edl   t d S -- PT Maxwell-Faraday 10 (C ) S3. LUẬN ĐIỂM MAXWELL THỨ HAI. DÒNG ĐIỆN DỊCH. 11Thí nghiệm: Xét một mạch điện gồm nguồn điện mắc nối tiếp vớimột tụ điện và một bóng đèn.- Nếu là nguồn điện một chiều thì đèn không sáng.- Nếu là nguồn điện xoay chiều thì đèn sáng. Điều đó chứng tỏ mạch điện đã được khép kín.Mạch điện được khép kín như thế nào? Dòng điện xoay chiều làm điện tích ở trên hai bản tụ biến thiên. Xuất hiện điện trường biến thiên theo thời gian giữa hai bản tụ. Điện trường biến thiên làm xuất hiện dòng điện dịch giữa hai bản tụ. BIỂU THỨC DÒNG ĐIỆN DỊCH    dD D • Mật độ dòng điện dịch: jdich   , trong đó D là vectơ cảm dt t ứng điện của điện trường biến thiên trong chất điện môi giữa hai bản tụ điện.     • Ta có: D   0 E   0 E  Pe , trong đó Pe là momen lưỡng cực điện của phân tử điện môi.    E Pe  jdich   0   t t Pe Số hạng t biểu thị mật độ dòng điện dịch gây ra bởi sự dịch chuyển và quay định hướng của các lưỡng cực điện trong chất điện môi dưới tác dụng của điện trường biến thiên.   • Trong chân không ( Pe = 0, ε=1 ): jdòch   0 E t ĐẶC ĐIỂM DÒNG ĐIỆN DỊCH• Không gây hiệu ứng Joule-Lenx.• Không chịu tác dụng của từ trường ngoài.• Gây ra từ trường.• Không phải là dòng chuyển động có hướng của các hạt mang điện.• Mật độ dòng điện dịch tỉ lệ thuận với tốc độ biến thiên của điện trường.• Dòn ...