Bài giảng Trường điện từ - Chương: Từ trường

magnetic potential  
Các hàm thꢀ cho tꢁ trưꢂng  
• Khi nghiên cꢃu vꢄ phꢅn ñiꢆn trưꢂng tĩnh, ta thꢇy rꢈng trong mꢉt  
sꢊ trưꢂng hꢋp, viꢆc tìm các hàm thꢀ là dꢌ dàng hơn, sau ñó tꢁ  
hàm thꢀ ta cũng dꢌ dàng tính ñưꢋc cưꢂng ñꢉ ñiꢆn trưꢂng qua  
gradient cꢍa hàm thꢀ  
– ðꢎ tìm ñưꢋc hàm thꢀ ta có thꢎ:  
• Lꢇy tích phân cꢍa mꢉt mꢏt ñꢉ ñiꢆn tích  
• Giꢐi phương trình vi phân (Poisson hay Laplace) ꢃng vꢑi mꢉt sꢊ ñiꢄu  
kiꢆn bꢂ  
• Câu hꢒi ñꢓt ra: có hàm thꢀ cho tꢁ trưꢂng H, và hàm thꢀ ñó có  
dꢌ xác ñꢔnh hay không??  
– Ta giꢐ thiꢀt rꢈng tꢕn tꢖi mꢉt tꢁ thꢀ vô hưꢑng (scalar magnetic  
potential) Vm mà gradient âm cꢍa hàm thꢀ này cho ta H (giꢊng như  
trong ñiꢆn trưꢂng tĩnh)  
ꢀ ꢀ  
H = − Vm  
– Nꢀu có các ñiꢄu kiꢆn ñꢊi vꢑi Vm thì các ñiꢄu kiꢆn này là gì?  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
1
magnetic potential  
Các hàm thꢀ cho tꢁ trưꢂng  
• Ta ñã biꢀt rꢈng, nꢀu có sꢗ hiꢆn diꢆn cꢍa dòng ñiꢆn thì  
ꢀ ꢀ ꢀ  
× H = J  
ꢀ ꢀ  
• Vì vꢏy, thay  
ta ñưꢋc  
H = − Vm  
ꢀ ꢀ  
ꢀ
× − V = J  
(
)
m
• Bây giꢂ ta sꢘ xác ñꢔnh curl cꢍa gradient. Trưꢑc hꢀt ta viꢀt  
ꢀ
∂Vm  
∂x  
∂Vm  
∂y  
∂Vm  
∂z  
ˆ
x +  
ˆ
y +  
ˆ
z
− Vm = −  
ꢀ ꢀ  
× F =  
∂Fy  
∂F  
∂F  
∂Fx  
∂Fz  
∂Fz  
y
x
ˆ
x +  
ˆ
y +  
ˆ
z
−
−
−
∂y ∂z  
∂z ∂x  
∂x ∂y  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
2
magnetic potential  
Các hàm thꢀ cho tꢁ trưꢂng  
• Như vꢏy  
∂Vm  
∂y  
∂Vm  
∂y  
∂Vm  
∂Vm  
∂Vm  
∂Vm  
∂
∂
∂
∂
∂
∂
ꢀ
ꢀ
∂z  
∂y  
∂x  
∂z  
∂z  
∂x  
∂x  
∂y  
ˆ
x +  
ˆ
y +  
ˆ  
× − V = −  
−
−
−
z
(
)
m
∂z  
∂x  
2
2
2
2
2
2
   
   
∂ Vm ∂ Vm  
−
∂ Vm ∂ Vm  
−
∂ Vm ∂ Vm  
−
ˆ
ˆ
ˆ
= −  
x +  
y +  
z = 0  
   
   
   
   
∂y∂z ∂y∂z  
∂z∂x ∂z∂x  
∂x∂y ∂x∂y  
ꢀ ꢀ  
× − V = 0  
(
)
m
• Nhìn chung, ñꢊi vꢑi mꢉt hàm sꢊ f bꢇt kỳ, curl cꢍa gradient cꢍa f  
bꢈng 0  
ꢀ ꢀ  
× f = 0  
( )  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
3
magnetic potential  
Các hàm thꢀ cho tꢁ trưꢂng  
• ðꢀn thꢂi ñiꢎm này, ta có  
ꢀ ꢀ  
H = − Vm  
ꢀ ꢀ  
ꢀ
ꢀ ꢀ  
× − V = 0  
× − V = J  
ꢀ ꢀ ꢀ  
(
)
(
)
m
m
× H = J  
• Như vꢏy ta thꢇy rꢈng, sꢘ tꢕn tꢖi mꢉt hàm thꢀ vô hưꢑng cho tꢁ  
trưꢂng trong các vùng không gian không có dòng ñiꢆn  
ꢀ ꢀ  
ꢀ
H = − Vm nÕu J =  
0
• Theo biꢎu thꢃc cꢍa divergence ta có  
ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ  
iB = iH = 0  
ꢀ ꢀ  
µ
µ
i − V = 0  
(
)
m
ꢀ ꢀ  
i V = V = 0  
2
( )  
m
m
– Như vꢏy, trong các vùng không gian không có dòng ñiꢀn, tꢁ  
thꢂ vô hưꢃng Vm thꢄa mãn phương trình Laplace  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
4
magnetic potential  
Vector tꢁ thꢀ  
• Ta nhꢏn thꢇy rꢈng ñꢖi lưꢋng tꢁ thꢀ vô hưꢑng có nhꢙng ꢃng  
dꢚng hꢖn chꢀ  
• Do ñó, ta xét mꢉt khꢐ năng khác  
– Ta nhꢑ rꢈng divergence ꢀcꢍaꢀvector cꢐm ꢃng tꢁ luôn bꢈng 0  
iB = 0  
– Và ta ñã biꢀt, ñꢊi vꢑi mꢉt trưꢂng vector A, divergence cꢍa curl cꢍa  
A cũng luôn bꢈng 0  
ꢀ
ꢀ
i × A = 0  
(
)
– Vì vꢏy ta hoàn toàn cóꢀthꢎ ñꢓt:  
B = × A  
ꢀ
– A là mꢉt vector tꢁ thꢀ  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
5
magnetic potential  
Xác ñꢔnh A tꢁ phân bꢊ dòng ñiꢆn  
• Vector tꢁ thꢀ có thꢎ ñưꢋc xác ñꢔnh tꢁ biꢎu thꢃc  
Dòng ñiꢀn  
Nguꢅn tꢆi  
ꢀ
ꢀ
ꢀ
µo J r dv  
( )  
ꢀ
1
1
A r =  
( )  
2
∫
thÓꢀtÝch  
ñiꢇm 1  
4π  
R
12  
ꢀ
12  
ꢀ ꢀ  
ꢀ
R = r − r  
2
1
r
– Chú ý: ta không có tích vô hưꢑng  
trong tích phân này!!!!  
1
ꢀ
A tꢆi ñiꢇm 2  
r
2
• ðiꢄu này có ý nghĩa không?  
• Thꢏt vꢏy, ta biꢀt rꢈng  
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
B r  
( )  
× A r  
( )  
ꢀ
2
2
2
H r =  
=
( )  
2
µo  
µo  
• Kꢀt hꢋp ta có  
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
1   
µo J r dv  
J r  
( )  
( )  
ꢀ
1
1
1
1
H r =  
×
=
×
dv1  
( )  
2
2
2
∫
∫
thÓꢀtÝch  
thÓꢀtÝch  
µo  
4π  
R
4π  
R
12  
12  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
6
magnetic potential  
Nguꢅn tꢆi  
ñiꢇm 1  
Quan h  
ꢀ
gi  
ꢈa A và H  
ꢀ
12  
ꢀ ꢀ  
• Ta ñã có  
ꢀ
R
= r − r  
2
1
ꢀ
ꢀ
r
1
ꢀ
J r  
( )  
1
ꢀ 1  
ꢀ
A tꢆi ñiꢇm 2  
H r =  
×
dv1  
( )  
2
2
r
∫
thÓꢀtÝch  
2
4π  
R
12  
• Áp dꢚng ñꢛng thꢃc vector  
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
J r  
( )  
1
ꢀ 1  
ꢀ
1
×
=
× J r +  
× J r  
( )  
( )  
2
2
1
2
1
R
R
R
ꢁꢂꢃꢂꢄ  
12  
12  
12  
0
• Ta ñưꢋc  
ꢀ
ꢀ
ꢀ 1  
1
ꢀ
H r =  
× J r dv  
( )  
( )  
2
2
1
1
∫
thÓꢀtÝch   
4π  
R
12  
2
2
2
• Vꢑi  
R = x − x + y − y + z − z  
(
1 ) (  
1 ) (  
)
12  
2
2
2
1
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
7
magnetic potential  
Nguꢅn tꢆi  
ñiꢇm 1  
A và ñꢉnh luꢊt Biot-Savart  
ꢀ
12  
ꢀ ꢀ  
• Thꢗc hiꢆn tính gradient  
ꢀ
R
= r − r  
2
1
r
1
1
∂
∂
∂
ˆ ˆ  
ˆ
x + y + z  
=
ꢀ
A tꢆi ñiꢇm 2  
2
r
R
∂x2  
∂y2  
∂z2  
2
12  
1
2
2 −  
2
2
× x − x + y − y + z − z  
(
1 ) (  
1 ) (  
)
2
2
2
1
• Sau mꢉt sꢊ biꢀn ñꢜi toán hꢝc, ta tính ñưꢋc  
ꢀ
12  
ꢀ
R
aR12  
1
= −  
= −  
2
3
2
R
R
R
( )  
( )  
12  
12  
12  
ꢀ
• Trong ñó  
là vector ñơn vꢔ có chiꢄu tꢁ ñiꢎm 1 ñꢀn ñiꢎm 2  
aR12  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
8
magnetic potential  
Nguꢅn tꢆi  
ñiꢇm 1  
A và ñꢉnh luꢊt Biot-Savart  
ꢀ
12  
ꢀ ꢀ  
• Vì vꢏy ta có:  
ꢀ
ꢀ
R
= r − r  
ꢀ
ꢀ
2
1
ꢀ
−a × J r  
r
( )  
ꢀ
1
R12  
1
1
H r =  
dv1  
( )  
2
2
∫
thÓꢀtÝch  
4π  
R
ꢀ
( )  
A tꢆi ñiꢇm 2  
12  
r
2
ꢀ
ꢀ ꢀ  
J r ×a  
( )  
1
1
R12  
=
dv1  
2
∫
thÓꢀtÝch  
4π  
R
( )  
12  
• Chú ý rꢈng tích phân theo thꢎ tích (tích phân khꢊi – volume  
integral) ñưꢋc thꢗc hiꢆn vꢑi mꢏt ñꢉ dòng ñiꢆn khꢊi (volume  
current density)  
– ðiꢄu này cũng tương tꢗ như tính tích phân ñưꢂng vꢑi dòng ñiꢆn  
dây (line current) mà ta ñã thꢗc hiꢆn trưꢑc ñây.  
ꢀ
ˆ
IdL ×r  
ꢀ
H = ꢅ∫
( )  
4
π
r2  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
9
magnetic potential  
Ví dꢋ  
vꢌ  
vector t  
ꢁ
thꢂ: dây d  
ꢍn thꢎng  
• Xét lꢖi bài toán dây dꢞn thꢛng dài mang dòng ñiꢆn  
ꢀ
ꢀ
z
ꢀ
µo J r dv  
( )  
ꢀ
1
1
A r =  
( )  
2
∫
thÓꢀtÝch  
Nguꢅn tꢆi  
ñiꢇm 1  
4π  
R
12  
ꢀ
12  
z’  
ꢀ ꢀ  
z
ˆ
′
ˆ
= r − r = ρρ − z z  
R
2
1
ꢀ
2
R = ρ 2 + z  
′
12  
′
ˆ
IdL = Iz dz  
( )  
z’  
ρ
Vector tꢁ thꢂ tꢆi ñiꢇm  
2 có hưꢃng là z^  
y
ˆ
z
• Vector tꢁ thꢀ vi phân tꢖi ñiꢎm 2 do dòng ñiꢆn vi  
ρ
ˆ
φ
phân tꢖi ñiꢎm 1 là ꢀ  
x
ˆ
ρ
ꢀ
′
µo Idz  
µ
o Idl1  
ꢀ
ˆ
z
dA r =  
=
( )  
2
4π R 4π R  
12  
12  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
10  
magnetic potential  
Ví dꢋ vꢌ vector tꢁ thꢂ: dây dꢍn thꢎng  
• Giꢐ thiꢀt dây dꢞn chꢟ có chiꢄu dài hꢙu hꢖn, bꢠt ñꢅu ꢡ zo, và kéo  
dài tꢑi z’= zo+ 2L  
z
zo+ 2L  
ꢀ
′
ˆ
IdL = Iz dz  
( )  
z’  
ꢀ
ꢀ
′
µo Idz  
µo Idl1  
ꢀ
ˆ
z
dA r =  
=
( )  
2
2
4π R  
zo  
12  
4
π ρ 2 + z  
′
( )  
y
ˆ
z
ρ
ˆ
φ
x
ˆ
ρ
• Khi ñó, vector tꢁ thꢀ bꢈng:  
ꢀ
ꢀ
z +2L  
zo +2L  
′
µo Idz  
µ
oIdl1  
ꢀ
o
ˆ
z
A r =  
=
( )  
2
∫
∫
zo  
zo  
2
4π  
R
12  
′
4
π ρ 2 + z  
( )  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
11  
magnetic potential  
Vector magnetic potential: straight wire  
d
ξ
2
α 2  
+
ξ
( )  
= ln  
ξ
+
∫
2
α 2  
+ ξ  
( )  
• Thꢗc hiꢆn phép tính tích phân, ta có thꢎ viꢀt  
ꢀ
zo +2L  
′
o Idz  
µ
ꢀ
ˆ
A r =  
z
z
( )  
2
∫
zo  
2
zo+ 2L  
′
4
π ρ 2 + z  
( )  
ꢀ
′
ˆ
IdL = Iz dz  
( )  
′
z = zo + 2L  
µ
o I  
2
= z ln z + ρ 2 + z  
z’  
′
′
ˆ
( )  
′
4
π
z = zo  
zo  
2
y
z + 2L +  
ρ
2 + z + 2L  
(
)
(
)
µ
oI  
o
o
ˆ
= z ln  
ˆ
z
2
ρ
2 + z  
( )  
4
π
ˆ
zo +  
ρ
φ
o
x
ˆ
ρ
• Tꢁ ñó, vector cꢐm ꢃng tꢁ ñưꢋc xác ñꢔnh bꢈng  
ꢀ
ꢀ
∂
ρ0  
( )  
∂A  
   
∂Az   
∂Az  
1
∂0  
∂z  
∂0  
1
∂0  
z
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
B = × A =  
−
ρ
+
−
φ
+
−
z = −  
φ
   
ρ
∂φ  
∂z ∂  
ρ
ρ
∂ρ  
∂φ  
∂ρ  
   
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
12  
magnetic potential  
Xác ñꢉnh trưꢏng B t  
ꢁ
vector t  
ꢁ
thꢂ: dây dꢍn thꢎng  
• Vꢑi Az ñưꢋc cho bꢡi biꢎu thꢃc  
2
2 + z + 2L  
z + 2L +  
ρ
(
)
(
)
µo  
I
o
o
z
Az =  
ln  
zo+ 2L  
2
2 + z  
( )  
4π  
zo +  
ρ
ꢀ
o
′
ˆ
IdL = Iz dz  
( )  
z’  
• Thꢗc hiꢆn phép tính ñꢖo hàm cꢍa Az  
ñꢊi vꢑi biꢀn ρ ta xác ñꢔnh ñưꢋc B  
theo biꢎu thꢃc  
zo  
y
ˆ
z
ρ
ˆ
ꢀ
ꢀ
∂Az  
φ
ˆ
B = × A = −  
φ
x
∂ρ  
ˆ
ρ
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
13  
magnetic potential  
Xác ñꢉnh trưꢏng B tꢁ vector tꢁ thꢂ : dây dꢍn thꢎng  
• Nꢀu dây dꢞn có chiꢄu dài hꢙu hꢖn, bꢠt ñꢅu tꢖi –L, kꢀt thúc tꢖi L thì  
z
ꢀ
A
L
µ
o I  
L + ρ  
2 + L2  
ˆ
ρ
( )  
= z  
ln  
ꢀ
2 + L2   
4π  
−L +  
ρ
′
ˆ
IdL = Iz dz  
( )  
z’  
2
2
2 + L  
L + ρ  
2 + L  
L +  
ρ
(
) (  
)
)
µ
o I  
ˆ
= z  
ln  
2 + L2 L +  
4π  
−L +  
ρ
ρ
2 + L2  
(
) (  
2   
2
2
L + ρ 2 + L  
L + ρ 2 + L2  
y
(
)
(
)
µoI   
4π  
µo I   
4π  
ˆ
= z  
ˆ
ln  
= z  
ln  
2
ρ 2  
ˆ
z
ρ 2 + L2 − L2  
ρ
(
)
ˆ
φ
L +  
ρ
ρ
2 + L  
2
x
ˆ
ρ
(
)
µ
o I  
ˆ
= z  
2ln  
-L  
4π  
• Ta thu ñưꢋc vector tꢁ thꢀ tꢖi mꢓt phꢛng giꢙa  
2 + L2  
L +  
ρ
ρ
ꢀ
Amp  
(
)
µo  
I
ˆ
= z  
ρ
( )  
ln  
2π  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
14  
magnetic potential  
Trưꢏng B trong mꢐt phꢎng giꢈa cꢑa dây dꢍn thꢎng  
• Trưꢂng B trong mꢓt phꢛng giꢙa ñưꢋc xác ñꢔnh tꢁ biꢎu thꢃc  
ꢀ
ꢀ
Bmp = × Amp  
∂
ρ
A = 0  
∂ A = 0  
∂ A = 0  
∂ A = 0  
(
)
)
−
(
(
)
(
)
(
)
φ
∂A  
∂Az  
∂Az  
1
1
φ
ρ
ρ
z
ˆ
ˆ
ˆ
ρ
ˆ
=
−
+
−
φ
+
z = −  
φ
ρ
∂φ  
∂z  
∂z  
∂ρ  
ρ
∂ρ  
∂φ  
∂ρ  
z
L + ρ 2 + L2  
L
(
)
µ
oI  
∂
ˆ
= −  
φ
ln  
ꢀ
∂ρ  
2π  
ρ
′
ˆ
IdL = Iz dz  
( )  
z’  
−1  
L + ρ 2 + L2  
L + ρ 2 + L2  
(
)
(
)
µo  
I
∂
ˆ
= −  
φ
2
π
ρ
∂ρ  
ρ
y
ˆ
z
1
2
2ρ  
ρ 2 + L2  
ρ
ˆ
−1 L + ρ 2 + L2  
φ
(
)
µo  
I
ρ
ˆ
= −  
φ
+
ρ 2  
x
L + ρ 2 + L2  
2π  
ρ
ˆ
ρ
-L  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
15  
magnetic potential  
Trưꢏng B trong mꢐt phꢎng gi  
ꢈa cꢑa dây dꢍn thꢎng  
• Biꢀn ñꢜi toán hꢝc, ta ñưꢋc  
z
1
2
2ρ  
ρ 2 + L2  
−1 L + ρ 2 + L2  
L
ꢀ
ꢀ
(
)
µ
oI  
ρ
ˆ
Bmp = × A = −  
φ
+
ꢀ
ρ 2  
L + ρ 2 + L2  
2
π
ρ
′
ˆ
IdL = Iz dz  
( )  
z’  
µo  
I
L + ρ 2 + L2  
1
ρ
ˆ
= −  
φ
−
L + ρ 2 + L2 ρ 2 + L2  
2
π
ρ
y
2 − L + ρ 2 + L2 ρ 2 + L2  
ˆ
z
ρ
ρ
(
)
µo  
I
1
ˆ
ˆ
φ
= −  
φ
L + ρ 2 + L2  
ρ ρ 2 + L2  
2π  
x
ˆ
ρ
-L  
2 − L  
ρ ρ  
2 + L2 − 2 + L2  
ρ
(
)
µ
o I  
1
ˆ
= −  
φ
2 + L2  
ρ ρ 2 + L2  
2
π
L +  
ρ
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
16  
magnetic potential  
Trưꢏng B trong mꢐt phꢎng gi  
ꢈa cꢑa dây dꢍn thꢎng  
2 − L  
ρ
2 + L2 −  
ρ
2 + L2  
z
ꢀ
ρ
ꢀ
(
)
µ
o I  
1
ˆ
L
Bmp = × A = −  
φ
2 + L2  
ρ ρ 2 + L2  
2π  
L +  
ρ
ꢀ
′
ˆ
IdL = Iz dz  
( )  
z’  
µo  
I
−L ρ 2 + L2 − L2  
L + ρ 2 + L2 ρ ρ 2 + L2  
1
ˆ
= −  
φ
2π  
y
2
µo  
I
ρ 2 + L + L  
−L  
ˆ
= −  
φ
ˆ
z
ρ
L + ρ 2 + L2 ρ ρ 2 + L2   
2π  
ˆ
φ
x
ˆ
ρ
-L  
• Kꢀt quꢐ cuꢊi cùng:  
ꢀ
ꢀ
µ
o I  
L
ˆ
Bmp = × A =  
φ
ρ ρ 2 + L2  
2
π
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
17  
magnetic potential  
Xác ñꢉnh trưꢏng B tꢁ vector tꢁ thꢂ : dây dꢍn thꢎng  
• Như vꢏy trong mꢓt phꢛng giꢙa cꢍa dây  
dꢞn thꢛng chiꢄu dài 2L, bꢠt ñꢅu tꢁ z = -L  
và kꢀt thúc tꢖi z = L, ta có  
z
L
ꢀ
ꢀ
µ
o I  
L
ꢀ
ˆ
Bmp = × A =  
φ
′
ˆ
IdL = Iz dz  
( )  
ρ ρ 2 + L2  
2π  
z’  
• Cho L tiꢀn tꢑi vô cùng ta ñưꢋc  
y
ꢀ
µ
oI  
µo I  
L
ˆ
ˆ
ˆ
z
ρ
B
=
φ
lim  
= φ  
d©yꢀdÉnꢀth¼ng  
dꢁiꢀv«ꢀh¹n  
ˆ
ρ ρ 2 + L2  
L→∞  
2
π
2πρ  
φ
x
ˆ
ρ
-L  
– Kꢀt quꢐ hoàn toàn chính xác  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
18  
magnetic potential  
Tꢁ trưꢏng tꢁ hai dây dꢍn song song  
• Mꢉt dây nꢈm trên trꢚc z, dòng I theo hưꢑng z^  
• Dây thꢃ 2 cách dây 1 mꢉt ñoꢖn R, mang dòng ñiꢆn ngưꢋc chiꢄu I theo  
hưꢑng –z^  
• Các dây ñꢄu có chiꢄu dài tꢁ –L tꢑi +L  
– Ta xác ñꢔnh vector tꢁ thꢀ ꢡ mꢓt phꢛng giꢙa  
– Ta biꢀt vector tꢁ thꢀ thꢒa mãn tính xꢀp chꢕng  
z
R
L
2
L + ρa + L2  
ꢀ
)
(
µo I  
2π  
ꢀ
ˆ
Amp,a ρ = z  
( )  
ln  
a
′
ˆ
IdL = Iz dz  
( )  
ρa  
z’  
I ↓  
ꢀ
I ↑  
L + ρb + L2  
2
ˆ
Amp,a : h−íngꢀ + z  
ꢀ
)
(
µo I  
ˆ
Amp,b ρ =− z  
ln  
( )  
b
y
2π  
ρb  
ρa  
ρb  
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
x
Amp,t = Amp,a + Amp,b  
ˆ
Amp,b : h−íngꢀꢂz  
-L  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
19  
magnetic potential  
Tꢁ  
trưꢏng t  
ꢁ
hai dây dꢍn song song  
L + ρa2 + L2  
L + ρb2 + L2  
ꢀ
)
)
(
(
µo  
I
ˆ
Amp,t = z  
ln  
−ln  
2π  
ρa  
ρb  
L→+∞  
z
R
ꢀ
′
ˆ
IdL = Iz dz  
( )  
L + ρa2 + L2  
z’  
(
)
µ
o I  
ρb  
I ↓  
ˆ
= z  
ln  
I ↑  
ꢀ
L + ρb2 + L2  
2
π
ρa  
ˆ
Amp,a : h−íngꢀ + z  
)
(
y
ρa  
ρb  
ꢀ
x
• Cho ñꢉ dài sꢋi dây tiꢀn tꢑi vô  
cùng, ta ñưꢋc:  
ˆ
Amp,b : h−íngꢀꢂz  
-L→-∞  
L + ρa2 + L2  
ꢀ
t
(
)
   
µ
o I  
ρb  
µ
o I  
ρb  
ˆ
ˆ
= z  
A = z  
lim ln  
ln  
   
L→∞   
L + ρb2 + L2  
   
2
π
ρa  
2π  
ρa  
)
(
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update September 18, 2007  
20  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 24 trang myanh 19300 Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Trường điện từ - Chương: Từ trường", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_truong_dien_tu_chuong_tu_truong.pdf