大學(xué)物理電磁學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
大學(xué)物理電磁學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
在平平淡淡的學(xué)習(xí)中,大家對(duì)知識(shí)點(diǎn)應(yīng)該都不陌生吧?知識(shí)點(diǎn)有時(shí)候特指教科書(shū)上或考試的知識(shí)。相信很多人都在為知識(shí)點(diǎn)發(fā)愁,以下是小編整理的大學(xué)物理電磁學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié),僅供參考,希望能夠幫助到大家。
大學(xué)物理電磁學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
一、三大定律庫(kù)侖定律:在真空中,兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷 q1 和 q2 之間的靜電相互作用力與這兩個(gè)點(diǎn)電荷所帶電荷量的乘積成正比,與它們之間距離的平方成反比,作用力的方向沿著兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線,同號(hào)電荷相斥,異號(hào)電荷相吸。
uuu r q q ur F21 = k 1 2 2 er r
ur u r 高斯定理:a) 靜電場(chǎng): Φ e = E d S = ∫
s
∑q
i
i
ε0
(真空中)
b) 穩(wěn)恒磁場(chǎng): Φ m =
u u r r Bd S = 0 ∫
s
環(huán)路定理:a) 靜電場(chǎng)的環(huán)路定理: b) 安培環(huán)路定理:二、對(duì)比總結(jié)電與磁
∫
L
ur r L E dl = 0 ∫ ur r B dl = 0 ∑ I i (真空中)
L
電磁學(xué)
靜電場(chǎng)
穩(wěn)恒磁場(chǎng)穩(wěn)恒磁場(chǎng)
電場(chǎng)強(qiáng)度:E
磁感應(yīng)強(qiáng)度:B 定義: B =
ur ur F 定義: E = (N/C) q0
基本計(jì)算方法: 1、點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度: E =
ur r u r dF ( d F = Idl × B )(T) Idl sin θ
方向:沿該點(diǎn)處?kù)o止小磁針的 N 極指向;居(jì)算方法:
ur
q ur er 4πε 0 r 2 1
r ur u Idl × e r 0 r 1、畢奧-薩伐爾定律: d B = 2 4π r
2、連續(xù)分布的電流元的磁場(chǎng)強(qiáng)度:
2、電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理:
ur n ur 1 E = ∑ Ei = 4πε 0 i =1
r qi uu eri ∑ r2 i =1 i
n
r ur u r u r 0 Idl × er B = ∫dB = ∫ 4π r 2
3、安培環(huán)路定理(后面介紹) 4、通過(guò)磁通量解得(后面介紹)
3、連續(xù)分布電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度:
ur ρ dV ur E=∫ e v 4πε r 2 r 0 ur dS ur ur λ dl ur E=∫ er , E = ∫ e s 4πε r 2 l 4πε r 2 r 0 0
4、高斯定理(后面介紹) 5、通過(guò)電勢(shì)解得(后面介紹)
幾種常見(jiàn)的帶電體的電場(chǎng)強(qiáng)度公式:
幾種常見(jiàn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度公式: 1、無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線外: B = 2、圓電流圓心處:電流軸線上: B =
ur 1、點(diǎn)電荷: E =
q ur er 4πε 0 r 2 1
0 I
2R
0 I 2π r
2、均勻帶電圓環(huán)軸線上一點(diǎn):
ur E= B = 3、圓
r qx i 2 2 32 4πε 0 ( R + x )
R 2 IN 2 ( x 2 + R 2 )3 2
1 0α 2
3、均勻帶電無(wú)限大平面: E =
2ε 0
。∟ 為線圈匝數(shù)) 4、無(wú)限大均勻載流平面: B =
4、均勻帶電球殼: E = 0( r < R )
( α 是流過(guò)單位寬度的電流)
ur E=
q ur er (r > R ) 4πε 0 r 2
5、無(wú)限長(zhǎng)密繞直螺線管內(nèi)部: B = 0 nI (n 是單位長(zhǎng)度上的線圈匝數(shù)) 6、一段載流圓弧線在圓心處: B = (是弧度角,以弧度為單位) 7、圓盤(pán)圓心處: B =
r ur qr (r < R) 5、均勻帶電球體: E = 4πε 0 R 3 ur E= q 4πε 0 r ur er (r > R ) 2
0 I 4π R
0ω R
2
( 是圓盤(pán)電荷面密度, ω 圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度)
6、無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線: E =
λ 2πε 0 x λ 0(r > R ) 2πε 0 r
7、無(wú)限長(zhǎng)直圓柱體: E =
E=
λr (r < R) 4πε 0 R 2
電場(chǎng)強(qiáng)度通量: N·m2·c-1)(
磁通量: wb)(
s
Φ e = ∫ d Φ e = ∫ E cos θ dS = ∫
s s
ur u r E d S
通量
u u r r Φ m = ∫ d Φ m = ∫ Bd S = ∫ B cos θ dS
s s s
若為閉合曲面: Φ e =
∫
s
ur u r E d S
若為閉合曲面:
u u r r Φ m = Bd S = B cos θ dS ∫ ∫
s s
均勻電場(chǎng)通過(guò)閉合曲面的通量為零。
靜電場(chǎng)的高斯定理:
磁場(chǎng)的高斯定理:
i
ur u r Φ e = E d S = ∫
s
∑q
i
高斯定理
u u r r Φ m = Bd S = 0 ∫
s
ε0
注:磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)
注:靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)可以求解 E
靜電場(chǎng)的環(huán)路定理:
安培環(huán)路定理:
∫
L
ur r E dl = 0
環(huán)路定理
∫
L
ur r B dl = 0 ∑ I i
L
注:靜電場(chǎng)力是保守力;靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)、無(wú)旋場(chǎng)。
注:磁場(chǎng)是有旋場(chǎng)?梢跃徒 B
靜電場(chǎng)的功與電勢(shì)能:靜電場(chǎng)的功: Aab =
∫
b
a
ur r q0 E dl
磁場(chǎng)對(duì)電流的作用: 1、磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用:
磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用: 1、只有磁場(chǎng):(洛倫茲力)
ur ur r u r F = ∫ d F = ∫ Idl × B
《大學(xué)物理(張三慧版)》電磁學(xué)總結(jié)(基礎(chǔ)知識(shí))
一、三大定律
庫(kù)侖定律:在真空中,兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷q1和q2之間的靜電相互作用力與這兩個(gè)點(diǎn)電荷所帶電荷量的乘積成正比,與它們之間距離的平方成反比,作用力的方向沿著兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線,同號(hào)電荷相斥,異號(hào)電荷相吸。
qi
高斯定理:a) 靜電場(chǎng):eEdSi(真空中)
s
b) 穩(wěn)恒磁場(chǎng):mBdS0
s
環(huán)路定理:a) 靜電場(chǎng)的環(huán)路定理: b) 安培環(huán)路定理:
L
Edl0
Bdl0Ii
。ㄕ婵罩校
大學(xué)物理電磁學(xué)公式總結(jié)
一、庫(kù)侖定律
二、電場(chǎng)強(qiáng)度
三、場(chǎng)強(qiáng)迭加原理
點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)
點(diǎn)電荷系場(chǎng)強(qiáng)
連續(xù)帶電體場(chǎng)強(qiáng)
四、靜電場(chǎng)高斯定理
五、幾種典型電荷分布的電場(chǎng)強(qiáng)度
均勻帶電球面
均勻帶電球體
均勻帶電長(zhǎng)直圓柱面 均勻帶電長(zhǎng)直圓柱體
無(wú)限大均勻帶電平面
六、靜電場(chǎng)的環(huán)流定理
七、電勢(shì)
八、電勢(shì)迭加原理
點(diǎn)電荷電勢(shì)
點(diǎn)電荷系電勢(shì)
連續(xù)帶電體電勢(shì)
九、幾種典型電場(chǎng)的電勢(shì)
均勻帶電球面
均勻帶電直線
十、導(dǎo)體靜電平衡條件
(1) 導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為零 ;導(dǎo)體表面附近場(chǎng)強(qiáng)與表面垂直。
(2) 導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體,表面是一個(gè)等勢(shì)面。 推論一 電荷只分布于導(dǎo)體表面
推論二 導(dǎo)體表面附近場(chǎng)強(qiáng)與表面電荷密度關(guān)系
十一、靜電屏蔽
導(dǎo)體空腔能屏蔽空腔內(nèi)、
外電荷的相互影響。
即空腔外(包括外表面)的電荷在空腔內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)為零,空腔內(nèi)(包括內(nèi)表面)的電荷在空腔外的場(chǎng)強(qiáng)為零。 十二、電容器的電容
平行板電容器
圓柱形電容器
球形電容器
孤立導(dǎo)體球
十三、電容器的聯(lián)接 并聯(lián)電容器
串聯(lián)電容器
十四、電場(chǎng)的能量
電容器的能量
電場(chǎng)的能量密度
電場(chǎng)的能量
穩(wěn)恒電流磁場(chǎng)小結(jié)
一、磁場(chǎng) 運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)
畢奧——薩伐爾定律
二、磁場(chǎng)高斯定理
三、安培環(huán)路定理
四、幾種典型磁場(chǎng)
有限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線的磁
場(chǎng)
無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線的磁場(chǎng)
圓電流軸線上的磁場(chǎng)
圓電流中心的`磁場(chǎng)
長(zhǎng)直載流螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)
載流密繞螺繞環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)
五、載流平面線圈的磁矩
m和S沿電流的右手螺旋方向 六、洛倫茲力
七、安培力公式
八、載流平面線圈在均勻磁場(chǎng)中受到的合磁力
載流平面線圈在均勻磁場(chǎng)中受到的磁力矩
電磁感應(yīng)小結(jié)
一、電動(dòng)勢(shì)
非靜電性場(chǎng)強(qiáng)
電源電動(dòng)勢(shì)
一段電路的電動(dòng)勢(shì)
閉合電路的電動(dòng)勢(shì)
當(dāng)時(shí),電動(dòng)勢(shì)沿電路(或回路)l的正方向,時(shí)沿反方向。
二、電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)定律
1、楞次定律:閉合回路中感生電流的方向是使它產(chǎn)生的磁通量反抗引起電磁感應(yīng)的磁通量變化。楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)中的表現(xiàn)。
2、法拉第電磁感應(yīng)定律:當(dāng)閉合回路l中的磁通量變化時(shí),在回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為若時(shí),電動(dòng)勢(shì)沿回路l的正方向,時(shí),沿反方向。對(duì)線圖,為全磁通。
3、感應(yīng)電流
感應(yīng)電量
三、電動(dòng)勢(shì)的理論解釋
1、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)線l以洛倫茲力為非電靜力而成為一電源,導(dǎo)線上的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)
若電動(dòng)勢(shì)沿導(dǎo)線l的正方向,若沿反方向。
動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的大小為導(dǎo)線單位時(shí)間掃過(guò)的磁通量,動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的方向可由正載流子受洛倫茲力的方向決定。 直導(dǎo)線在均勻磁場(chǎng)的垂面以磁場(chǎng)為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
平面線圈繞磁場(chǎng)的垂軸轉(zhuǎn)動(dòng)
2、感生電動(dòng)勢(shì) 變化磁場(chǎng)要在周?chē)臻g激發(fā)一個(gè)非靜電性的有旋電場(chǎng)E,使在磁場(chǎng)中的導(dǎo)線l成為一電源,導(dǎo)線上的感生電動(dòng)
勢(shì) 有旋電場(chǎng)的環(huán)流
有旋電場(chǎng)繞磁場(chǎng)的變化率左旋。 圓柱域勻磁場(chǎng)激發(fā)的有旋電場(chǎng)射光互相垂直。
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