Vật lý điện từ

Tủ sách mở Wikibooks
Buớc tưới chuyển hướng Bước tới tìm kiếm

Giới thiệu[sửa]

Điện từ một hiện tượng tìm thấy trong tương tác giửa dẩn điện và điện có dòng điện khác không tạo ra từ có từ trường giống như Từ trường của Nam châm . Một vật có khả năng hút kim loại nằm trong từ trường

Manoderecha.svg | Magnetic field of wire loop.svg |Electromagnet1.png | Regla mano derecha Laplace.svg

Điện tích[sửa]

Hiện tượng vật chất trung hòa về điện tích điện để trở thành điện tích bằng cách cho hay nhận điện tử âm . Trong điều kiện tự nhiên, mọi vật có tổng điện bằng 0 . Khi vật cho hay nhận Điện tử âm vật sẻ trở thành Điện tích âm hay Điện tích dương

Vật Điện tích Điện lượng Điện trường Từ trường
Vật + Điện tích âm -Q VFPt minus thumb.svg B ↓
Vật - Điện tích dương +Q VFPt plus thumb.svg B ↑


Điện lượng cho biết số lượng điện mang của điện tích . Điện lượng có ký hiệu Q . Điện tích âm có điện lượng bằng -Q . Điện tích dương có điện lượng bằng +Q . Điện lượng được đo bằng đơn vị Coulomb C


Điện trường đại diện cho một môi trường của các đường lực điện bao quanh lấy vật dẩn điện . Điện tích âm có các đường điện hướng vô . Điện tích dương có các đường điện hướng ra


Từ trường đại diện cho một khoảng không gian của các đường lực từ bao quanh lấy vật dẩn điện tạo ra từ trường . Điện tích âm có vòng tròn từ hướng xuống , B ↓ . Điện tích dương có vòng tròn từ hướng lên , B ↑ .


Tương tác điện tích với nhau, với điện , với từ

Tương tác điện tích hiệu quả tương tác điện tích Hình Công thức lực điện từ
Tương tác giửa 2 điện tích Điện tích đồng lọai sẻ đẩy nhau. Điện tích khác lọai sẻ hút nhau
Điện tích âm hút điện tích dương
Lực hút giửa 2 điện tích tỉ lệ nghịch với khoảng cách bình phương
VFPt dipole electric.svg Lực tỉnh điện
Tương tác giửa điện tích và điện
Khi có một lực điện làm cho điện tích đứng yên di chuyển thẳng hàng tạo ra điện trường E

Lực động điện

Tương tác giửa điện tích và từ trường
Lực từ của nam châm làm cho điện tích đi lệch hướng theo hướng vuông góc với hướng di chuyển ban đầu

Lực động từ
Tương tác điện và từ
Tổng của 2 lực, Lực động điện và Lực động từ tạo ra Lực điện từ tính bằng công thức

Lực điện từ

Dòng điện[sửa]

Dòng dịch chuyển của các điện tích di chuyển thẳng hàng trong vật do có một áp lực của một lực điện tác động trên vật . Dòng điện có ký hiệu I đo bằng đơn vi, Ampere A

Hình Công thức
Điện trở Resistor.gif
Cuộn từ Coil.gif
Tụ điện

Điện từ[sửa]

Khi có dòng điện khác không di chuyển trong dẩn điện, dẩn điện sẻ tạo ra từ trường như sau

Lối mắc Hình Công thức
Điện từ cộng dây thẳng dẫn điện Manoderecha.svg










Điện từ vòng tròn dẫn điện
Magnetic field of wire loop.svg






Điện từ cuộn từ dẫn điện
Basic Inductor with B-field.svg

Từ cảm

Từ dung

Từ cảm ứng

Từ nhiểm

Từ cực


Từ trường
Đường từ lực đi từ cực bắc đến cực nam
Điện từ cảm

Điện từ cảm ứng

Điện từ nhiểm[sửa]

Faraday phát hiện cho thấy , từ vật nằm trong các vòng tròn dẩn điện của cuộn từ trở thành nam châm có khả năng tạo ra từ trường giống như từ trường của nam châm khi cuộn từ tương tác với dòng điện khác không . Từ phát sinh từ từ vật được gọi là Từ nhiểm.Từ nhiểm có ký hiệu H đo bằng đơn vị

Từ cảm Từ nhiểm Định luật Maxwell
Electromagnet1.png


Định luật điện từ nhiểm Maxwell



Phương trình điện từ nhiểm Maxwell . Điện từ nhiểm được Maxwell mô tả bằng 4 phương trình vector đạo hàm như sau

Định luật từ nhiểm Phương trình đạo hàm từ nhiểm Maxwell Phương trình tích phân từ nhiểm Maxwell
Định luật Gauss:
Đinh luật Gauss cho từ trường
(sự không tồn tại của từ tích):
Định luật Faraday cho từ trường:
Định luật Ampere
(với sự bổ sung của Maxwell):

Dao động sóng điện từ[sửa]

Dao động sóng điện từ Theo Maxwell, dao động sóng điện từ được tìm thấy từ dao động điện từ của cuộn từ dẩn điện . Dao động điện từ là một loại dao động điện từ của 2 trường Điện trường E và Từ trường B vuông góc với nhau . Maxwell là người đầu tiên đưa ra 4 phương trình vector đạo hàm để mô tả dao động điện từ của 2 trường Điện trường E và Từ trường B vuông góc với nhau như sau

VFPt Solenoid correct2.svg


Phương trình vector dao động điện từ


Phương trình sóng điện từ của sóng sin đều hòa như sau

Hàm số sóng điện từ
Onde electromagnetique.svg

Phóng xạ sóng điện từ[sửa]

Phóng xạ sóng điện từ xảy ra khi Sóng dao động điện từ di chuyển ở vận tốc bằng vận tốc ánh sáng thấy được mang theo năng lượng lượng tử của một Quang tuyến nhiệt điện từ

Vận tốc phóng xạ sóng điện từ
Năng lượng lượng tử
Lượng tử
Bước sóng lượng tử
Động lượng lượng tử


Quang phổ phóng xạ sóng điện từ

Radio transmition diagram en.png
Phổ tần
Vận tốc sóng
Khối lượng
Động lượng
Năng lượng
Bước sóng
Phóng xạ sóng thông tin VF UVF, X , γ
Phóng xạ sóng điện từ Quang tuyến nhiệt quang Quang tuyến nhiệt điện
Phóng xạ phân rả Quang tuyến Beta Quang tuyến Gamma


Phóng xạ sóng điện từ tạo ra quang tuyến nhiệt điện từ di chuyển ở vận tốc nhanh bằng vận tốc ánh sáng thấy được mang theo năng lượng lượng tử của một lượng tử có Lưởng tính Sóng và hạt

Với


Quang tuyến nhiệt điện từ được tìm thấy ở 2 trạng thái . Quang tuyến nhiệt quang phát ra ánh sáng thấy được ở tần số ngưởng fo . Quang tuyến nhiệt điện phát ra điện ở tần số lớn hơn tần số ngưởng fo

Quang tuyến nhiệt quang




Quang tuyến nhiệt điện





Tính chất xác định trạng thái quang tuyến nhiệt điện từ của Heiseinberg cho rằng quang tuyến nhiệt điện từ chỉ có thể tìm thấy ở 1 trong 2 trạng thái ở một thời điểm thời gian

Nhiệt điện từ[sửa]

Hiện tượng nhiệt tạo ra từ các công cụ dẩn điện có khả năng tạo ra từ trường

Nhiệt điện từ Điện từ nhiệt Quang tuyến nhiệt quang Quang tuyến nhiệt điện
Lối mắc Manoderecha.svg Basic Inductor with B-field.svg Basic Inductor with B-field.svg
Cộng dây thẳng dẩn điện Cuộn tròn của N vòng tròn dẩn điện Cuộn tròn của N vòng tròn dẩn điện
với từ vật nằm trong các vòng quấn
Từ cảm
Dòng điện


Nhiệt trở
Năng lượng


Khối lượng


Hằng số C


Tính chất nhiệt điện từ

Phổ tần
Vận tốc sóng
Khối lượng
Động lượng
Năng lượng
Bước sóng
Phổ tần phóng xạ sóng thông tin RF , uF , IF VF UVF, X , γ
Phóng xạ điện từ Điện từ nhiệt Quang tuyến nhiệt quang Quang tuyến nhiệt điện
Phóng xạ phân rả vật Quang tuyến Alpha Quang tuyến Beta Quang tuyến Gamma

Phổ tần nhiệt điện từ

EM spectrum.svg

Phóng xạ sóng điện từ có một quang phổ điện từ bao gồm các phổ tần


Phóng xạ điện từ tương tác với vật tạo ra Nhiệt truyền qua vật ở 3 giai đoạn Nhiệt cảm, Nhiệt dẩnNhiệt phóng xạ . Nhiệt truyền qua vật có khả năng làm cho vật trở nên không bền đưa tới phân rả của vật cùng với giải thoát năng lượng nhiệt dưới dạng quang tuyến nhiệt điện từ để trở thành vật bền . Quá trình này được gọi là Phóng xạ vật

Quá trình nhiệt truyền qua vật qua 3 giai đoạn Nhiệt cảm, Nhiệt dẩnNhiệt phóng xạ

Nhiệt truyền Thay đổi Năng lượng nhiệt Khối lượng
Nhiệt cảm
Nhiệt dẩn
Nhiệt phóng xạ

Nhiệt truyền qua vật có khả năng làm cho vật trở nên không bền đưa tới phân rả của vật cùng với giải thoát quang tuyến nhiệt điện từ để trở thành vật bền . Quá trình này được gọi là Phóng xạ vật

Xem thêm[sửa]