Vật Lý · Nâng cao

Vật Lý Nâng Cao — Điện Từ Trường

Chuyên đề về trường điện, trường từ, hiện tượng cảm ứng và phương trình Maxwell. Định hướng HSG Vật lý.

1. Điện trường

Trường lực xung quanh điện tích.

Cường độ điện trường: E = F/q = kQ/r² (V/m)
Thông lượng điện: ΦE = ∮ E·dA = Qnội/ε0 (định luật Gauss)

2. Từ trường

Tạo bởi dòng điện hoặc từ vật liệu sắt từ.

Cảm ứng từ B: lực Lorentz F = qv × B
Định luật Ampère: ∮ B·dl = μ0I

3. Cảm ứng điện từ

Định luật Faraday: suất điện động cảm ứng e = −dΦB/dt

Định luật Lenz: dòng điện cảm ứng có chiều chống lại biến thiên đã sinh ra nó.

4. Bốn phương trình Maxwell

Phương trìnhNội dung
∮ E·dA = Q/ε₀Định luật Gauss cho điện trường
∮ B·dA = 0Không có "đơn cực từ"
∮ E·dl = −dΦB/dtFaraday
∮ B·dl = μ₀I + μ₀ε₀ dΦE/dtAmpère mở rộng

5. Bài tập tự luyện

  1. Tính cường độ điện trường tại tâm hình vuông cạnh a chứa 4 điện tích bằng nhau ở 4 đỉnh.
  2. Một vòng dây bán kính R đặt trong từ trường B vuông góc, B tăng đều với tốc độ k. Tính suất điện động cảm ứng.
  3. Chứng minh phương trình sóng điện từ trong chân không có dạng ∇²E = (1/c²) ∂²E/∂t².
  4. Tính lực giữa hai dây dẫn dài song song mang dòng điện I₁, I₂ cách nhau r.
  5. Một electron bay vào từ trường đều B vuông góc với vận tốc v. Tính bán kính quỹ đạo.