Bài giảng Trường điện tử - Giới thiệu môn học

1EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
 CBGD: Trần Quang Việt
 Liên hệ : Bộ môn CSKTĐ – P.104 nhà B3
 Email : tqviethcmut@gmail.com ; tqviet@hcmut.edu.vn
 Tài liệu tham khảo
 Elements of Engineering Electromagnetics, Sixth Edition,
Nannapaneni Narayana Rao, Prentice hall inc 2004.
 Trường Điện từ, Ngô Nhật Ảnh, Trương Trọng Tuấn Mỹ, Đại học
Quốc gia Tp HCM, 2000.
 BKeL dùng tài khoản sinh viên: slides + bài tập
EE 2003: Trường điện từ
 Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Electromagnetics Field
Giới thiệu môn học
Lecture 0
EE 2003: Trường điện từ
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
2EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Trường điện từ có quan trọng không ? 
 Rất nhiều SV sau khi tốt nghiệp, đi làm sẽ trả lời “không”
Một số SV sau khi tốt nghiệp, đi làm sẽ trả lời “có”
 Rất nhiều SV sau khi tốt nghiệp, học cao hơn sẽ trả lời “có” 
 Còn chúng ta trong lớp này: “có” hay “không”????
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Cách nhìn bài toán mạch điện
~
R1
R2Acos(t)
i(t)=[A/(R1+R2)] cos(t)
“Chỉ cái gì diễn ra bên trong mạch điện”
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
3EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Cách nhìn bài toán trường điện từ
Bài toán mạch điện chỉ là một bài toán cụ thể của bài 
toán trường điện từ
~
R1
R2Acos(t)
i(t)
Electromagnetics Field
“Cái gì diễn ra bên trong & ngoài mạch điện”
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại
“Thông minh”
Sensing Processing Communicating
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
4EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
5EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
6EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
7EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
8EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
9EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Cái nhìn tổng quan về các thiết bị hiện đại
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan tới trường điện từ
EMC CE
(European Conformity)(ElectroMagnetic Compatibility)
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
10
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Môn học này dạy & học cái gì?
Không dạy & học về các thiết bị hiện
đại mà dạy & học kiến thức nền tảng
về trường điện từ để có thể sẵn sàng
vận dụng vào việc lý giải + áp dụng
vào các tính toán, thiết kế kỹ thuật
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Tỷ lệ đánh giá môn học
 Bài tập (Quiz, In-Class) : 20%
- Quiz (15-30 phút): chiếm 60%; 5 bài chọn 4 max TB
- Bài tập nhóm : chiếm 40%
 Kiểm tra giữa học kỳ: chiếm 20%
 Thi cuối học kỳ : 60%
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
11
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Chuẩn đầu ra môn học (Learning Outcomes – L.O)
L.O.1 Thể hiện việc hiểu hệ phương trình Maxwell và điều kiện
biên thông qua dùng giải tích hàm nhiều biến để xác định
nguồn trường điện từ.
L.O.2 Dùng giải tích hàm nhiều biến và các nguyên lý điện và từ
để tính trường điện và trường từ trong bài toán trường
điện từ tĩnh.
L.O.2.1 – Dùng luật Gauss tính trường điện tĩnh tạo ra do
các phân bố điện tích đx.
L.O.2.2 – Thiết lập phương trình Poisson-Laplace và điều
kiện biên, sau đó áp dụng tính thế và trường điện tĩnh.
L.O.2.3 – Liệt kê và giải thích các ảnh hưởng của vật dẫn
và điện môi lên các đại lượng trường điện tĩnh. Mô tả
nguyên lý màn chắn điện và đánh thủng điện môi.
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
L.O.2 Dùng giải tích hàm nhiều biến và các nguyên lý điện và từ
để tính trường điện và trường từ trong bài toán trường
điện từ tĩnh.
L.O.2.4 – Dùng phương pháp ảnh điện tìm thế và trường
điện tĩnh trong các bài toán đơn giản.
L.O.2.5 – Tính năng lượng và lực điện trong các bài toán
đơn giản.
L.O.2.6 – Dùng luật Ampere tính trường từ tĩnh tạo ra do
các phân bố dòng đối xứng.
L.O.2.7 – Tính năng lượng và lực từ trong các bài toán
đơn giản.
L.O.2.8 – Tính điện dung, điện trở và điện cảm các cấu
trúc đơn giản dựa trên các khái niệm điện từ.
Chuẩn đầu ra môn học (Learning Outcomes – L.O)
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
12
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
L.O.3 Dùng các nguyên lý điện, từ để tính trường điện và
trường từ trong bài toán trường điện từ biến thiên
L.O.3.1 – Thiết lập hệ phương trình D’Alembert cho
trường điện từ biến thiên từ hệ phương trình Maxwell. 
L.O.3.2 - Dùng nghiệm của phương trình D’Alembert để
giải thích nguyên lý bức xạ điên từ của nguyên tố anten
thẳng.
L.O.3.3 - Dùng hệ phương trình Maxwell phức để thiết
lập phương trình và nghiệm của quá trình lan truyền
sóng phẳng đơn sắc.
L.O.3.4 – Tính sóng điện từ phẳng đơn sắc truyền trong
các môi trường tổn hao và không tổn hao đồng nhất, 
gồm có hệ số tắt dần, hệ số pha, trở sóng và mật độ
công suất điện từ - vecto Poynting. 
Chuẩn đầu ra môn học (Learning Outcomes – L.O)
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
L.O.3 Dùng các nguyên lý điện, từ để tính trường điện và
trường từ trong bài toán trường điện từ biến thiên
L.O.3.5 – Tính phản xạ và khúc xạ của sóng tới vuông
góc trên biên điện môi và môi trường dẫn, bao gồm hệ
số phản xạ và khúc xạ, trường tổng và vecto Poynting.
L.O.3.6 – Dùng nguyên lý phản xạ của sóng phẳng
truyền đến phương bất kỳ trên bên vật dẫn lý tưởng và
điều kiện biên để giải thích hoạt động và các thông số
của ống dẫn sóng hai bản song song, bao gồm các kiểu
sóng truyền và tần số tới hạn.
Chuẩn đầu ra môn học (Learning Outcomes – L.O)
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
13
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
L.O.4 Dùng các nguyên lý điện và từ để phân tích sự lan truyền
của sóng điện từ trên đường dây không tổn hao dưới tác
động của nguồn xung và nguồn điều hòa
L.O.4.1 – Dẫn ra phương trình đường dây mô tả quan hệ
áp dòng và các thông số điện trở, điện dẫn, điện dung và
điện cảm phân bố. 
L.O.4.2 – Giải ptđ dây không tổn hao trong miền thời gian
(quá độ) với tác động là hàm bước, xung dirac, xung chữ
nhật dùng giản đồ thời gian khoảng cách (giản đồ bounce) 
để tìm áp, dòng tại một điểm theo thời gian hay tại một thời
điểm theo khoảng cách.
L.O.4.3 – Giải đường dây tổn hao và không tổn hao trong
miền tần số để tính trở kháng vào, hệ số phản xạ, biểu đồ
sóng đứng, kỹ thuật hòa hợp, dòng, áp và công suất.
Chuẩn đầu ra môn học (Learning Outcomes – L.O)
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Phương pháp đánh giá sinh viên
Đánh giá theo chuẩn đầu ra (đề bài bám sát chuẩn đầu ra)
Chấm bài theo mức độ đạt chuẩn đầu ra hay thang đánh giá
(rubric)
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
14
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Thang đánh giá (rubric)
(Mức 0) Không biết
(Mức 1) Biết nhưng chưa hiểu
(Mức 2) Hiểu nhưng chưa áp dụng được
(Mức 3) Hiểu, áp dụng được nhưng còn sai sót
(Mức 4) Hiểu, áp dụng thành thạo chính xác 
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Thang đánh giá (rubric)
a2. Using proper single and multi-variable calculus
techniques to solve electromagnetic field problems.
(Mức 0) Không biết hay không thể việc dùng công cụ toán
để giải quyết bài toán trường điện từ.
(Mức 1) Có thể hiện việc dùng công cụ toán để giải quyết
bài toán trường điện từ nhưng chưa hợp lý.
(Mức 2) Thể hiện việc dùng công cụ toán hợp lý để giải
quyết bài toán trường điện từ nhưng khi tiến hành
có nhiều lỗi
(Mức 3) Thể hiện việc dùng công cụ toán hợp lý để giải
quyết bài toán trường điện từ nhưng khi tiến hành
có vài sai sót nhỏ
(Mức 4) Thể hiện việc dùng công cụ toán hợp lý để giải
quyết bài toán trường điện từ và tiến hành tính toán
một cách đầy đủ, chính xác.
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
15
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Thang đánh giá (rubric)
a4. Using proper principles of electricity and magnetism
physics to solve electromagnetic field problems.
(Mức 0) Không biết hay không thể hiện việc áp dụng các
nguyên lý điện từ vào việc giải quyết bài toán.
(Mức 1) Có thể hiện việc áp dụng các nguyên lý điện từ để
giải quyết bài toán nhưng chưa hợp lý.
(Mức 2) Thể hiện việc áp dụng các nguyên lý điện từ một
cách hợp lý để giải quyết bài toán nhưng khi triển
khai có nhiều lỗi.
(Mức 3) Thể hiện việc áp dụng các nguyên lý điện từ một
cách hợp lý để giải quyết bài toán nhưng khi triển
khai có vài sai sót nhỏ.
(Mức 4) Thể hiện việc áp dụng các nguyên lý điện từ một
cách hợp lý để giải quyết bài toán và triển khai một
cách đầy đủ, chính xác.
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Quy đổi điểm từ thang đánh giá 
(Mức 0) 0 điểm
(Mức 1) 2.5 điểm
(Mức 2) 5 điểm
(Mức 3) 7.5 điểm
(Mức 4) 10 điểm
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
16
EE 2015 : Signals & Systems  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT Tran Quang Viet – F – Electroma etics Field
Nội dung môn học
 Vector và trường
 Trường điện tĩnh
 Trường từ tĩnh
 Trường điện từ biến thiên
 Lý thuyết và ứng dụng của đường dây truyền sóng
Nguyên lý bức xạ điện từ và anten
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt