Khác biệt giữa các bản “Trường điện từ”

n
Robot: Sửa đổi hướng
n (Bot: Di chuyển 48 liên kết ngôn ngữ đến Wikidata tại d:q177625 Addbot)
n (Robot: Sửa đổi hướng)
-->[[Charles-Augustin de Coulomb|Coulomb]]{{·w}}<!--
-->[[Michael Faraday|Faraday]]{{·w}}<!--
-->[[Carl Friedrich GaussGauß|Gauss]]{{·w}}<!--
-->[[Oliver Heaviside|Heaviside]]{{·w}}<!--
-->[[Joseph Henry|Henry]]{{·w}}<!--
|cTopic={{{cTopic}}}
}}
'''Trường điện từ''' (còn gọi là '''trường Maxwell''') là một trong những [[trường (vật lý)|trường]] của [[vật lý học]]. Nó là một dạng vật chất đặc trưng cho tương tác giữa các hạt mang điện. Trường điện từ cũng do các hạt mang điện sinh ra, và là trường thống nhất của [[điện trường]] và [[từ trường]]. Đặc trưng cho khả năng tương tác của trường điện từ là các đại lượng [[cường độ điện trường]], [[độ điện dịch]], [[từ trường|cảm ứng từ]] và [[từ trường|cường độ từ trường]] (thường được ký hiệu lần lượt là '''E''', '''D''', '''B''' và '''H''').
 
== Lịch sử ==
 
Năm [[1865]], nhà vật lý người [[Anh]] [[James Clerk Maxwell]] đã kết hợp các định luật về [[điện học|điện]] và [[từ học|từ]] đã biết để tạo ra [[phương trình Maxwell|lý thuyết Maxwell]]. Lý thuyết này dựa trên sự tồn tại của các ''trường'', hiểu nôm na là môi trường truyền [[tác động]] từ nơi này đến nơi khác. Ông nhận thấy rằng các trường truyền nhiễu loạn điện và từ là các thực thể động: chúng có thể dao động và truyền trong không gian. Lý thuyết Maxwell có thể gộp lại vào hai [[phương trình]] mô tả động học của các trường này, gọi là các [[phương trình Maxwell]]. Dựa vào lý thuyết này, Maxwell đã đi đến một kết luận: tất cả các [[bức xạ điện từ|sóng điện từ]] đều truyền trong không gian ([[chân không]]) với một vận tốc không đổi bằng [[tốc độ ánh sáng|vận tốc ánh sáng]].
== Các phương trình Maxwell ==
{{Bài chính|Phương trình Maxwell}}
=== Phương trình Maxwell-Faraday ===
 
Phương trình này diễn tả [[phương trình Maxwell|luận điểm thứ nhất của Maxwell]] về mối liên hệ giữa [[từ trường]] [[biến thiên]] và [[điện trường]] [[xoáy]].
 
Dạng vi phân:
=== Phương trình Maxwell-Ampere ===
 
Phương trình này diễn tả [[phương trình Maxwell|luận điểm thứ hai của Maxwell]], theo đó điện trường biến thiên cũng sinh ra từ trường như dòng điện dẫn.
 
Dạng vi phân:
=== Định lí Otrogradski - Gauss với điện trường ===
 
Định lí này diễn tả tính không khép kín của các [[đường sức điện trường]] tĩnh, chúng luôn từ các [[điện tích|điện tích dương]] đi ra và đi vào các [[điện tích|điện tích âm]].
 
Dạng vi phân:
Trong khoảng không gian có trường điện từ thì cũng có năng lượng định xứ, với mật độ ''u'' tính bằng:
:''u'' = ('''E'''.'''D''' + '''B'''.'''H''')/2
Ở đây, '''E''', '''D''', '''B''', '''H''' lần lượt là [[cường độ điện trường]], [[độ điện dịch]], [[từ trường|cảm ứng từ]] và [[từ trường|cường độ từ trường]] của điện từ trường. Như vậy trên thể tích ''V'', tổng năng lượng điện từ là:
:<math>W = {1 \over 2} \int_{V}^{} (\mathbf{E}\cdot\mathbf{D} + \mathbf{B}\cdot\mathbf{H})dV \,</math>
 
Trong [[chân không]], '''D''' = ε<sub>0</sub>'''E''' và '''B''' = μ<sub>0</sub>'''H''' với ε<sub>0</sub> và μ<sub>0</sub> lần lượt là [[hằng số điện môi|hằng số điện môi chân không]] và [[hằng số từ môi chân không]]. Do đó, mật độ năng lượng điện từ trường trong chân không có thể rút gọn thành:
:''u'' = (ε<sub>0</sub>|'''E'''|<sup>2</sup> + μ<sub>0</sub>|'''H'''|<sup>2</sup>)/2
Trong môi trường [[điện môi]] lý tưởng '''D''' = ε<sub>0</sub>ε<sub>''r''</sub>'''E''' = ε'''E''' và [[thuận từ]] hoặc [[nghịch từ]] lý tưởng '''B''' = μ<sub>0</sub>μ<sub>''r''</sub>'''H''' = μ'''H'''. Do đó, mật độ năng lượng điện từ trường trong các môi trường này có thể rút gọn thành:
== Tương tác ==
 
Một hạt mang điện tích ''q'' chuyển động với vận tốc '''v''' trong một điện từ trường, có cường độ điện trường '''E''' và cảm ứng từ '''B''' sẽ chịu lực tác dụng, '''F''', gọi là [[tương tác điện từ|lực Lorentz]]:
:<math>\mathbf{F} = q(\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B})</math>
 
986.568

lần sửa đổi