Nam châm
sửa
Điện từ trường
sửa
Định luật Điện từ trường
sửa
Các Định luật điện từ được phát triển bởi nhiều nhà khoa học gia
Định luật Điện từ trường
Ý nghỉa
Công thức
Định luật Coulomb
Lực hút 2 điện tích
F
Q
=
K
Q
+
Q
−
r
2
{\displaystyle F_{Q}=K{\frac {Q_{+}Q_{-}}{r^{2}}}}
Định luật Lorentz
Lực điện từ
F
E
B
=
Q
(
E
±
v
B
)
{\displaystyle F_{EB}=Q(E\pm vB)}
Định luật Gauss
Từ thông
Φ
E
=
∮
S
E
⋅
d
A
=
1
ϵ
o
∫
V
ρ
d
V
=
Q
A
ϵ
o
{\displaystyle \Phi _{E}=\oint _{S}\mathbf {E} \cdot d\mathbf {A} ={1 \over \epsilon _{o}}\int _{V}\rho \ dV={\frac {Q_{A}}{\epsilon _{o}}}}
Φ
B
=
∮
S
B
⋅
d
s
=
μ
0
I
e
n
c
{\displaystyle \Phi _{B}=\oint _{S}\mathbf {B} \cdot d\mathbf {s} =\mu _{0}I_{\mathrm {enc} }}
Định luật Ampere
Từ cảm
B
=
L
i
=
μ
A
i
{\displaystyle B=Li={\frac {\mu }{A}}i}
Định luật Lentz
Từ cảm ứng
−
ϕ
=
−
N
B
=
−
N
L
i
{\displaystyle -\phi =-NB=-NLi}
Định luật Faraday
Điện từ cảm ứng
−
ϵ
=
−
∫
E
d
l
=
−
d
ϕ
B
d
t
=
−
N
L
d
i
d
t
{\displaystyle -\epsilon =-\int Edl=-{\frac {d\phi _{B}}{dt}}=-NL{\frac {di}{dt}}}
Định luật Maxwell
Từ nhiểm
H
=
B
μ
{\displaystyle H={\frac {B}{\mu }}}
Định luật Maxwell-Ampere
Dòng điện
i
=
∮
C
H
⋅
d
l
=
∬
S
J
⋅
d
A
+
d
d
t
∬
S
D
⋅
d
A
{\displaystyle i=\oint _{C}\mathbf {H} \cdot \mathrm {d} \mathbf {l} =\iint _{S}\mathbf {J} \cdot \mathrm {d} \mathbf {A} +{\mathrm {d} \over \mathrm {d} t}\iint _{S}\mathbf {D} \cdot \mathrm {d} \mathbf {A} }
∮
S
B
⋅
d
s
=
μ
0
I
e
n
c
+
d
Φ
E
d
t
{\displaystyle \oint _{S}\mathbf {B} \cdot d\mathbf {s} =\mu _{0}I_{\mathrm {enc} }+{\frac {d\mathbf {\Phi _{E}} }{dt}}}
Cường độ E, B
sửa
Cường độ Điện trường E của dẩn điện
sửa
Cường độ Từ trường B của dẩn điện
sửa
Theo Định luật Ampere, cường độ Từ trường được tính như sau
B
=
μ
A
I
=
L
I
{\displaystyle B={\frac {\mu }{A}}I=LI}
L
=
B
I
{\displaystyle L={\frac {B}{I}}}
Nam châm điện
Hình
Công thức
Nam châm điện Từ trường của cộng dây thẳng dẩn điện
B
=
L
I
=
μ
A
I
=
2
π
r
l
I
{\displaystyle B=LI={\frac {\mu }{A}}I={\frac {2\pi r}{l}}I}
Nam châm điện Từ trường của vòng tròn dẩn điện
B
=
L
I
=
μ
A
I
=
2
π
l
I
{\displaystyle B=LI={\frac {\mu }{A}}I={\frac {2\pi }{l}}I}
Nam châm điện Từ trường của N vòng tròn dẩn điện
B
=
L
I
=
μ
A
I
=
N
μ
l
I
{\displaystyle B=LI={\frac {\mu }{A}}I={\frac {N\mu }{l}}I}
Nam châm điện vỉnh cửu
B
=
L
I
=
N
μ
l
I
{\displaystyle B=LI={\frac {N\mu }{l}}I}
H
=
B
μ
=
N
I
l
{\displaystyle H={\frac {B}{\mu }}={\frac {NI}{l}}}
Phương trình Maxwell
sửa
Phương trình điện từ nhiểm
sửa
Tên
Dạng phương trình vi phân
Dạng tích phân
Định luật Gauss :
∇
⋅
D
=
ρ
{\displaystyle \nabla \cdot \mathbf {D} =\rho }
∮
S
D
⋅
d
A
=
∫
V
ρ
d
V
{\displaystyle \oint _{S}\mathbf {D} \cdot d\mathbf {A} =\int _{V}\rho dV}
Đinh luật Gauss cho từ trường (sự không tồn tại của từ tích ):
∇
⋅
B
=
0
{\displaystyle \nabla \cdot \mathbf {B} =0}
∮
S
B
⋅
d
A
=
0
{\displaystyle \oint _{S}\mathbf {B} \cdot d\mathbf {A} =0}
Định luật Faraday cho từ trường :
∇
×
E
=
−
∂
B
∂
t
{\displaystyle \nabla \times \mathbf {E} =-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}}
∮
C
E
⋅
d
l
=
−
d
d
t
∫
S
B
⋅
d
A
{\displaystyle \oint _{C}\mathbf {E} \cdot d\mathbf {l} =-\ {d \over dt}\int _{S}\mathbf {B} \cdot d\mathbf {A} }
Định luật Ampere (với sự bổ sung của Maxwell ):
∇
×
H
=
J
+
∂
D
∂
t
{\displaystyle \nabla \times \mathbf {H} =\mathbf {J} +{\frac {\partial \mathbf {D} }{\partial t}}}
∮
C
H
⋅
d
l
=
∫
S
J
⋅
d
A
+
d
d
t
∫
S
D
⋅
d
A
{\displaystyle \oint _{C}\mathbf {H} \cdot d\mathbf {l} =\int _{S}\mathbf {J} \cdot d\mathbf {A} +{d \over dt}\int _{S}\mathbf {D} \cdot d\mathbf {A} }
Phương trình vector dao động điện từ
sửa
Dao động điện từ được Maxwell biểu diển dưới dạng 4 phương trình vector đạo hàm của 2 trường Điện trường , E và Từ trường , B
∇
⋅
E
=
0
{\displaystyle \nabla \cdot E=0}
∇
×
E
=
−
1
T
E
{\displaystyle \nabla \times E=-{\frac {1}{T}}E}
∇
⋅
B
=
0
{\displaystyle \nabla \cdot B=0}
∇
×
B
=
−
1
T
B
{\displaystyle \nabla \times B=-{\frac {1}{T}}B}
T
=
μ
ϵ
{\displaystyle T=\mu \epsilon }
Sóng điện từ
sửa
Dao động điện từ
sửa
Dao động điện từ được Maxwell biểu diển dưới dạng 4 phương trình vector đạo hàm của 2 trường Điện trường , E và Từ trường , B
∇
⋅
E
=
0
{\displaystyle \nabla \cdot E=0}
∇
×
E
=
−
1
T
E
{\displaystyle \nabla \times E=-{\frac {1}{T}}E}
∇
⋅
B
=
0
{\displaystyle \nabla \cdot B=0}
∇
×
B
=
−
1
T
B
{\displaystyle \nabla \times B=-{\frac {1}{T}}B}
T
=
μ
ϵ
{\displaystyle T=\mu \epsilon }
Dùng phép toán
∇
(
∇
×
E
)
=
∇
(
−
1
T
E
)
=
∇
2
E
{\displaystyle \nabla (\nabla \times E)=\nabla (-{\frac {1}{T}}E)=\nabla ^{2}E}
∇
(
∇
×
B
)
=
∇
(
−
1
T
B
)
=
∇
2
B
{\displaystyle \nabla (\nabla \times B)=\nabla (-{\frac {1}{T}}B)=\nabla ^{2}B}
Phương trình sóng điện từ
sửa
Cho một Phương trình sóng điện từ
∇
2
E
=
−
ω
E
{\displaystyle \nabla ^{2}E=-\omega E}
∇
2
B
=
−
ω
B
{\displaystyle \nabla ^{2}B=-\omega B}
ω
=
1
T
{\displaystyle \omega ={\sqrt {\frac {1}{T}}}}
Hàm số sóng điện từ
sửa
Nghiệm của Phương trình sóng điện từ trên cho Hàm số sóng điện từ
E
=
A
S
i
n
ω
t
{\displaystyle E=ASin\omega t}
B
=
A
S
i
n
ω
t
{\displaystyle B=ASin\omega t}
ω
=
λ
f
=
1
T
=
C
{\displaystyle \omega =\lambda f={\sqrt {\frac {1}{T}}}=C}
T
=
μ
ϵ
{\displaystyle T=\mu \epsilon }
Tính chất sóng điện từ
sửa
Chuyển động sóng điện từ
sửa
v
=
ω
=
λ
f
=
1
μ
ϵ
=
C
{\displaystyle v=\omega =\lambda f={\sqrt {\frac {1}{\mu \epsilon }}}=C}
W
=
p
v
=
p
C
=
p
λ
f
=
h
f
{\displaystyle W=pv=pC=p\lambda f=hf}
Với
h
=
p
λ
{\displaystyle h=p\lambda }
Lượng tử
sửa
Một đại lượng không có khối lượng và có giá trị là một hằng số không đổi
h
=
p
λ
{\displaystyle h=p\lambda }
Lượng tử có lưởng tính Sóng Hạt . Lưởng tính Sóng - Hạt cho phép lượng tử di chuyển dưới dạng Sóng điện từ và truyền năng lượng dưới dạng Hạt
λ
=
h
p
{\displaystyle \lambda ={\frac {h}{p}}}
. Đặc tính Sóng
p
=
h
λ
{\displaystyle p={\frac {h}{\lambda }}}
. Đặc tính Hạt
Có 2 loại lượng được tìm thấy là Lượng tử quang ở
f
=
f
o
{\displaystyle f=f_{o}}
và Lượng tử điện ở
f
>
f
o
{\displaystyle f>f_{o}}
h
=
p
λ
o
=
p
C
f
o
{\displaystyle h=p\lambda _{o}=p{\frac {C}{f_{o}}}}
. Lượng tử quang
h
=
p
λ
=
p
C
f
{\displaystyle h=p\lambda =p{\frac {C}{f}}}
. Lượng tử điện
Năng lực lượng tử nhiệt điện từ
sửa
Mọi lượng tử đều có một năng lực lượng tử tính bằng
W
=
h
f
=
h
C
λ
{\displaystyle W=hf=h{\frac {C}{\lambda }}}
Năng lực lượng tử được tìm thấy ở 2 trạng thái Năng lực lượng tử quang ở
f
=
f
o
{\displaystyle f=f_{o}}
và Năng lực lượng tử điện ở
f
>
f
o
{\displaystyle f>f_{o}}
Năng lực lượng tử quang
W
o
=
h
f
o
=
h
C
λ
o
{\displaystyle W_{o}=hf_{o}=h{\frac {C}{\lambda _{o}}}}
Năng lực lượng tử điện
W
=
h
f
=
h
C
λ
{\displaystyle W=hf=h{\frac {C}{\lambda }}}
Xác xuất tìm thấy Năng lực lượng tử của lượng tử được phát biểu trong Định luật Heinseinberg
Năng lực lượng tử chỉ có thể tìm thấy ở 1 trong 2 trạng thái Năng lực lượng tử quang hay Năng lực lượng tử điện
Có thể biểu diển bằng công thức toán
1
2
h
{\displaystyle {\frac {1}{2}}h}
Phổ tần Phóng xạ sóng điện từ
sửa
Phóng xạ sóng điện từ có phổ tần phóng xạ sau
VF , Ánh sáng thấy được
UVF , Ánh sáng tím
X , Tia X
γ , Tia gamma