Điện từ trường, thuyết điện từ Mắc-xoen (Maxwell), thang sóng điện từ.

Vật lý 12.IV Dao động điện, sóng điện từ vatlypt.com 21/10/16 15,146 0
  1. vatlypt.com

    vatlypt.com 21/10/16
    #1

    Giáo viên | 8/10/16 | 6,520 | 4,324

    Hà Nội

    Điện từ trường là môi trường vật chất tại đó tồn tại cùng lúc điện trườngtừ trường.
    1/ Điện trường xoáy:

    Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức điện trường là những đường cong khép kín.
    Hiện tượng cảm ứng điện từ làm xuất hiện dòng điện cảm ứng khi có từ trường biến thiên qua khung dây kín. Sự xuất hiện dòng của dòng điện cảm ứng chứng tỏ mỗi điểm trong dây có một điện trường mà véc tơ cường độ điện trường cùng chiều với dòng điện. Đường sức của điện trường này nằm dọc theo vòng dây tạo thành đường cong kín => nó là điện trường xoáy.
    Kết luận: Tại nơi có từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một điện trường xoáy.
    2/ Từ trường xoáy, từ trường biến thiên:
    Từ trường xoáy là từ trường có đường sức từ là những đường con kín. Từ trường xung quanh dòng điện thẳng dài luôn là đường cong kín => từ trường của dòng điện luôn xoáy.
    [​IMG]
    Dòng điện qua dây dẫn là dòng xoay chiều khi đó điện tích q dao động theo thời gian => xung quanh điện tích q có điện trường biến thiên theo thời gian sinh ra xung quanh dây dẫn một từ trường biến thiên theo thời gian có đường sức từ là đường cong kính (từ trường xoáy)
    Kết luận: nếu tại một nơi điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một từ trường xoáy
    3/Thuyết điện từ Mắc-xoen (Maxwell)
    Mắc xoen (Maxwell) đã xây dựng được một hệ thống bốn phương trình diễn tả mối quan hệ giữa:
    • Điện tích, điện trường, dòng điện và từ trường
    • Sự biến thiên của từ trường theo thời gian và điện trường xoáy
    • Sự biến thiên của điện trường theo thời gian và từ trường.
    Các phương trình Mắc xoen là hạt nhân của một thuyết vật lý lớn: thuyết điện từ thống nhất giữa hai trường: điện trường và từ trường thành một trường thống nhất gọi là điện từ trường (trường điện từ). Trong phạm vi chương trình vật lý phổ thông không đề cập đến 4 phương trình trên vì nó có nhiều phép toán vi phân và tích phân phức tạp.
    xem thêm: Maxwell nhà vật lý đưa ra lý thuyết thống nhất trường điện từ.
    4/ Sóng điện từ:
    Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian
    Mô phỏng quá trình lan truyền sóng điện từ trong không gian
    [​IMG]
    Đặc điểm của sóng điện từ:
    • Sóng điện từ lan truyền được trong chân không với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng (v = c = 3.10$^{8}$ m/s )
    • Sóng điện từ là sóng ngang: véc tơ cường độ điện trường luôn luôn vuông góc với véc tơ cảm ứng từ.
    • Dao động của điện trường và từ trường tại một điểm luôn cùng pha với nhau
    • Sóng điện từ gặp mặt phân cách giữa hai môi trường thì nó bị phản xạ và khúc xạ như ánh sáng.
    • Sóng điện từ mang năng lượng, nhờ có năng lượng mà khi sóng điện từ truyền đến một anten, nó sẽ làm cho các electron tự do trong anten dao động.
    • Sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài kilômét dùng trong thông tin liên lạc vô tuyến nên gọi là các sóng vô tuyến.
    Nguồn phát sóng điện từ: (còn gọi là chấn tử) rất đa dạng, có thể là bất cứ vật nào tạo ra một điện trường hoặc từ trường biến thiên (tia lửa điện, dây dẫn điện xoay chiều, cầu dao đóng ngắt mạch điện…).
    Thang sóng điện từ bao gồm (theo chiều giảm của bước sóng): sóng vô tuyến, tia hồng ngoài, vùng ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia Gama
    [​IMG]

Share Share