大学物理电磁学知识点总结
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电磁学部分总结 静电场部分第一部分:静电场的基本性质和规律电场是物质的一种存在形态,它同实物一样也具有能量、动量、质量等属性。
静电场的物质特性的外在表现是:(1)电场对位于其中的任何带电体都有电场力的作用(2)带电体在电场中运动,电场力要作功——电场具有能量1、描述静电场性质的基本物理量是场强和电势,掌握定义及二者间的关系。
电场强度 电势2、反映静电场基本性质的两条定理是高斯定理和环路定理要掌握各个定理的内容,所揭示的静电场的性质,明确定理中各个物理量的含义及影响各个量的因素。
重点是高斯定理的理解和应用。
3、应用(1)、电场强度的计算a)、由点电荷场强公式 及场强叠加原理 计算场强q FE =⎰∞⋅==aa ar d E q W U 0∑⎰⎰=⋅=ΦiSe qS d E 01ε ⎰=⋅0r d E L 02041r r q E πε=iiE E ∑=一、离散分布的点电荷系的场强二、连续分布带电体的场强其中,重点掌握电荷呈线分布的带电体问题b)、由静电场中的高斯 定理计算场源分布具有高度对称性的带电体的场强分布一般诸如球对称分布、轴对称分布和面对称分布,步骤及例题详见课堂笔记。
还有可能结合电势的计算一起进行。
c)、由场强和电势梯度之间的关系来计算场强(适用于电势容易计算或电势分布已知的情形),掌握作业及课堂练习的类型即可。
(2)、电通量的计算a)、均匀电场中S 与电场强度方向垂直b)、均匀电场,S 法线方向与电场强度方向成θ角2041i ii i i i r r q E E πε∑=∑=⎰⎰π==0204d r rq E d E εUgradU E -∇=-=)(k zU j y U i x U ∂∂+∂∂+∂∂-=c)、由高斯定理求某些电通量(3)、电势的计算a)、场强积分法(定义法)——根据已知的场强分布,按定义计算b)、电势叠加法——已知电荷分布,由点电荷电势公式,利用电势叠加原理计算第二部分:静电场中的导体和电介质 一、导体的静电平衡状态和条件导体内部和表面都没有电荷作宏观定向运动的状态称为静电平衡状态。
大一物理电磁学知识点电磁学是物理学中的重要分支,研究电场和磁场的相互作用以及与电荷和电流的关系。
作为大一物理学的基础课程之一,下面将介绍一些大一物理电磁学的重要知识点。
一、电荷与电场1. 电荷:电荷是物质固有的属性,分为正电荷和负电荷两种,相同电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
2. 电场:电场是由电荷产生的周围空间的性质,通过电场可以感受到电荷的存在和性质。
3. 库仑定律:描述了两个电荷之间的相互作用力,它正比于两个电荷的乘积,反比于它们之间的距离的平方。
二、电场中的电势1. 电势能:电荷在电场中具有电势能,当电荷在电场中移动时,它的电势能会发生变化。
2. 电势差与电势:电势差是指两点之间的电势差异,电势则表示单位正电荷在某一点的电势能。
3. 电势公式:电势与电荷和距离有关,对于点电荷,电势与距离成反比。
三、电场中的运动1. 电场中的电荷:电场中的电荷会受到电场力的作用,决定了它的运动轨迹和速度。
2. 电荷在电场中的加速度:受力等于质量乘以加速度,电荷在电场中的加速度与电场力成正比,与电荷的质量成反比。
3. 电荷的运动方向:正电荷在电场力的作用下沿电力线指向电势降低的方向运动,负电荷则相反。
四、磁场与磁力1. 磁场:磁场是由磁荷(磁极)产生的周围空间的性质,通过磁场可以感受到磁荷的存在和性质。
2. 磁感应强度:磁感应强度是磁场的物理量,表示单位面积垂直于磁场方向上的力的大小。
3. 洛伦兹力:磁场中的电荷受到洛伦兹力的作用,其大小与电荷的速度、磁感应强度和运动的方向有关。
五、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律:当闭合线圈中的磁通量发生变化时,会在线圈中产生感应电动势。
2. 楞次定律:根据楞次定律,感应电动势的方向总是使得产生它的变化率减小磁通量的方向相反。
3. 电磁感应现象的应用:电磁感应现象广泛应用于变压器、发电机和感应电炉等设备中。
以上是大一物理电磁学的一些重要知识点,通过学习这些知识,我们可以更好地理解电磁现象及其应用。
大学物理电磁学知识点上学的时候,说到知识点,大家是不是都习惯性的重视?知识点就是掌握某个问题/知识的学习要点。
那么,都有哪些知识点呢?下面是店铺为大家整理的大学物理电磁学知识点,希望对大家有所帮助。
大学物理电磁学知识点篇1磁感应强度(magneticfluxdensity),描述磁场强弱和方向的物理量,是矢量,常用符号B表示,国际通用单位为特斯拉(符号为T)。
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。
在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表示,磁感应强度越大表示磁感应越强;磁感应强度越小,表示磁感应越弱。
磁感应强度的定义公式磁感应强度公式B=F/(IL)磁感应强度是由什么决定的?磁感应强度的大小并不是由F、I、L 来决定的,而是由磁极产生体本身的属性。
如果是一块磁铁,那么B的大小之和这块磁铁的大小和磁性强弱有关。
如果是电磁铁,那么B与I、匝数及有无铁芯有关。
物理网很多文章都建议同学们采用类比的方法来理解各个物理量。
我们用电阻R来做个对比。
R的计算公式是R=U/I;可一个导体的电阻R大小并不是由U或者I来决定的。
而是由其导体自身属性决定的,包括电阻率、长度、横截面积。
同样,磁感应强度B也不是由F、I、L来决定的,而是由磁极产生体本身的属性。
如果同学们有时间,可以把静电场中电容的两个公式来对比着复习、巩固下。
B为矢量,方向与磁场方向相同,并不是在该处电流的受力方向,运算时遵循矢量运算法则(左手定则)。
描述磁感应强度的磁感线在磁场中画一些曲线,用(虚线或实线表示)使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同(且磁感线互不交叉),这些曲线叫磁感线。
磁感线是闭合曲线。
规定小磁针的北极所指的方向为磁感线的方向。
磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极,在磁体内部磁感线从S极到N极。
磁感线都有哪些性质呢?⒈磁感线是徦想的,用来对磁场进行直观描述的曲线,它并不是客观存在的。
⒉磁感线是闭合曲线;磁铁的磁感线,外部从N指向S,内部从S 指向N;⒊磁感线的疏密表示磁感应强度的强弱,磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
稳恒电流1.电流形成的条件、电流定义、单位、电流密度矢量、电流场(注意我们又涉及到了场的概念)2.电流连续性方程(注意和电荷守恒联系起来)、电流稳恒条件。
3.欧姆定律的两种表述(积分型、微分型)、电导、电阻定律、电阻、电导率、电阻率、电阻温度系数、理解超导现象4.电阻的计算(这是重点)。
5.金属导电的经典微观解释(了解)。
6.焦耳定律两种形式(积分、微分)。
(这里要明白一点:微分型方程是精确的,是强解。
而积分方程是近似的,是弱解。
)7.电动势、电源的作用、电源做功。
、8.含源电路欧姆定律。
9.基尔霍夫定律(节点电流定律、环路电压定律。
明白两者的物理基础。
)习题:13.19;13.20真空中的稳恒磁场电磁学里面极为重要的一章1. 几个概念:磁性、磁极、磁单极子、磁力、分子电流2. 磁感应强度(定义、大小、方向、单位)、洛仑磁力(磁场对电荷的作用)3. 毕奥-萨伐尔定律(稳恒电流元的磁场分布——实验定律)、磁场叠加原理(这是磁场的两大基本定律——对比电场的两大基本定律)4. 毕奥-萨伐尔定律的应用(重点)。
5. 磁矩、螺线管磁场、运动电荷的磁场(和毕奥-萨伐尔定律等价——更基本)6. 稳恒磁场的基本定理(高斯定理、安培环路定理——与电场对比)7. 安培环路定理的应用(重要——求磁场强度)8. 磁场对电流的作用(安培力、安培定律积分、微分形式)9. 安培定律的应用(例14.2;平直导线相互作用、磁场对载流线圈的作用、磁力矩做功)10. 电场对带电粒子的作用(电场力);磁场对带电粒子的作用(洛仑磁力);重力场对带电粒子的作用(引力)。
11. 三场作用叠加(霍尔效应、质谱仪、例14.4)习题:14.20,14.22,14.27,14.32,14.46,14.47磁介质(与电解质对比)1.几个重要概念:磁化、附加磁场、相对磁导率、顺磁质、抗磁质、铁磁质、弱磁质、强磁质。
(请自己阅读并绘制磁场和电场相关概念和公式的对照表)2.磁性的起源(分子电流)、轨道磁矩、自旋磁矩、分子矩、顺磁质、抗磁质的形成原理。
大学物理电磁学总结一、三大定律库仑定律:在真空中,两个静止的点电荷q1 和q2 之间的静电相互作用力与这两个点电荷所带电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,作用力的方向沿着两个点电荷的连线,同号电荷相斥,异号电荷相吸。
uuu r q q ur F21 = k 1 2 2 er rur u r 高斯定理:a) 静电场:Φ e = E d S = ∫s∑qiiε0(真空中)b) 稳恒磁场:Φ m =u u r r Bd S = 0 ∫s环路定理:a) 静电场的环路定理:b) 安培环路定理:二、对比总结电与磁∫Lur r L E dl = 0 ∫ ur r B dl = 0 ∑ I i (真空中)L电磁学静电场稳恒磁场稳恒磁场电场强度:E磁感应强度:B 定义:B =ur ur F 定义:E = (N/C) q0基本计算方法:1、点电荷电场强度:E =ur r u r dF (d F = Idl × B )(T) Idl sin θ方向:沿该点处静止小磁针的N 极指向。
基本计算方法:urq ur er 4πε 0 r 2 1r ur u Idl × e r 0 r 1、毕奥-萨伐尔定律:d B = 2 4π r2、连续分布的电流元的磁场强度:2、电场强度叠加原理:ur n ur 1 E = ∑ Ei = 4πε 0 i =1r qi uu eri ∑ r2 i =1 inr ur u r u r 0 Idl × er B = ∫dB = ∫ 4π r 23、安培环路定理(后面介绍)4、通过磁通量解得(后面介绍)3、连续分布电荷的电场强度:ur ρ dV ur E=∫ e v 4πε r 2 r 0 ur σ dS ur ur λ dl ur E=∫ er , E = ∫ e s 4πε r 2 l 4πε r 2 r 0 04、高斯定理(后面介绍)5、通过电势解得(后面介绍)几种常见的带电体的电场强度公式:几种常见的磁感应强度公式:1、无限长直载流导线外:B = 2、圆电流圆心处:B = 3、圆电流轴线上:B =ur 1、点电荷:E =q ur er 4πε 0 r 2 10 I2R0 I 2π r2、均匀带电圆环轴线上一点:ur E=r qx i 2 2 32 4πε 0 ( R + x )R 2 IN 2 ( x 2 + R 2 )3 21 0α 23、均匀带电无限大平面:E =σ 2ε 0(N 为线圈匝数)4、无限大均匀载流平面:B =4、均匀带电球壳:E = 0( r < R )(α 是流过单位宽度的电流)ur E=q ur er (r > R ) 4πε 0 r 25、无限长密绕直螺线管内部:B = 0 nI (n 是单位长度上的线圈匝数)6、一段载流圆弧线在圆心处:B = (是弧度角,以弧度为单位)7、圆盘圆心处:B =r ur qr (r < R) 5、均匀带电球体:E = 4πε 0 R 3 ur E= q 4πε 0 r ur er (r > R ) 20 I 4π R0σω R2(σ 是圆盘电荷面密度,ω 圆盘转动的角速度)6、无限长直导线:E =λ 2πε 0 x λ 0(r > R ) 2πε 0 r7、无限长直圆柱体:E =E=λr (r < R) 4πε 0 R 2电场强度通量:N·m2·c-1)(磁通量:wb)(sΦ e = ∫ d Φ e = ∫ E cos θ dS = ∫s sur 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若为闭合曲面:Φ e =∫sur u r E d S若为闭合曲面:u u r r Φ m = Bd S = B cos θ dS ∫ ∫s s均匀电场通过闭合曲面的通量为零。
一、教学内容1. 库仑定律:描述静电力的大小和方向,公式为F=kq1q2/r^2,其中k为库仑常数,q1和q2分别为两个点电荷的电量,r为它们之间的距离。
2. 电场强度:描述电场对电荷的作用力,公式为E=F/q,其中F为电场对电荷的作用力,q为电荷的电量。
3. 高斯定律:描述电场通过一个闭合曲面的通量与该闭合曲面内部的总电荷之间的关系,公式为Φ=Q/ε0,其中Φ为电通量,Q为闭合曲面内部的总电荷,ε0为真空中的电常数。
4. 磁感应强度:描述磁场对运动电荷的作用力,公式为B=F/IL,其中F为磁场对运动电荷的作用力,I为电流的大小,L为电流所在导线的有效长度。
5. 安培定律:描述电流产生的磁场,公式为B=μ0I/2πr,其中B为磁场的大小,I为电流的大小,r为电流所在导线到被测点的距离,μ0为真空中的磁常数。
6. 法拉第电磁感应定律:描述磁场变化产生的电动势,公式为E=ΔΦ/Δt,其中E为电动势,ΔΦ为磁通量的变化量,Δt为时间的变化量。
二、教学目标1. 掌握大学物理电磁学的基本概念和公式。
2. 能够运用电磁学的知识解决实际问题。
3. 培养学生的科学思维和解决问题的能力。
三、教学难点与重点重点:库仑定律、电场强度、高斯定律、磁感应强度、安培定律、法拉第电磁感应定律。
难点:高斯定律、安培定律、法拉第电磁感应定律的理解和应用。
四、教具与学具准备教具:黑板、粉笔、PPT课件。
学具:教材、笔记本、笔。
五、教学过程1. 实践情景引入:讲解库仑定律时,可以引入两个点电荷之间的相互作用力。
2. 例题讲解:讲解电场强度时,可以举例一个正点电荷对周围电荷的作用力。
3. 随堂练习:让学生计算一个负点电荷对周围电荷的作用力。
4. 讲解高斯定律:讲解高斯定律时,可以举例一个闭合曲面内部的电荷对曲面外的电场的影响。
5. 讲解磁感应强度:讲解磁感应强度时,可以举例磁场对运动电荷的作用力。
6. 讲解安培定律:讲解安培定律时,可以举例电流产生的磁场对周围导线的影响。
电磁学知识点归纳
1. 电磁学概述
- 电磁学是物理学的一个分支,研究电场和磁场的现象和规律。
- 电磁学是电荷、电流和电磁辐射之间相互作用的研究。
2. 静电学
- 静电学研究电荷在静止或准静止情况下的行为。
- 电荷的性质、库仑定律、电场、电势能和电势差是静电学的
重要知识点。
3. 电流和电路
- 电流是电荷在单位时间内通过导体的量度。
- 电路是由电源、导线和电阻等组成的电流路径。
- 欧姆定律、电阻、电源、串联和并联电路是电流和电路的重
要概念。
4. 磁场和电磁感应
- 磁场是由磁体产生的物理现象。
- 电磁感应是磁场对电荷运动的影响。
- 磁场线、洛伦兹力、法拉第电磁感应定律和磁场的产生是磁场和电磁感应的关键内容。
5. 电磁波
- 电磁波是电磁场的一种传播形式。
- 电磁波的特点、光的本质和电磁波的产生与传播是电磁波的核心知识。
6. 麦克斯韦方程组
- 麦克斯韦方程组是描述电磁现象和规律的基本方程组。
- 麦克斯韦方程组包括麦克斯韦定律和安培定律等。
以上是电磁学的主要知识点归纳,希望对您有所帮助。
大物电磁知识点总结一、电场1. 电场的概念:电场是一种物质周围的空间中存在的力场,它可以对带电粒子产生力的作用。
在空间的任意一点,电场强度的大小和方向决定了该点中带电粒子所受的电力的大小和方向。
电场的强度用电场强度矢量表示,单位是牛顿/库仑。
2. 电场的描述:电场可以由电场线来描述,电场线的密度表示了电场强度的大小,而电场线的方向表示了电场强度的方向。
在均匀电场中,电场线是平行的且等间隔分布的。
对于点电荷,其电场线以点电荷为中心呈放射状分布。
3. 电场叠加原理:当有多个电荷在同一点产生电场时,它们产生的电场可以叠加。
即在同一点的电场强度是矢量和,大小和方向由各电荷产生的电场强度方向和大小决定。
4. 电势能和电势:电场中的带电粒子会受到电场力的作用,从而具有电势能。
电场中单位正电荷所具有的电势能称为电势,用V表示,单位是伏特。
电场中的电势可以通过电势函数来描述,电场力可通过电势函数求导得到。
5. 电容器和电容:电容器是用来存储电荷和能量的元件,其电容量取决于电容器的几何形状和材料特性。
电容器两端的电位差称为电容器的电压。
电容器的电容量用法拉表示,单位是库仑。
6. 极板电容器:极板电容器是由两块平行金属板和介质组成的,当极板上施加电压时,金属板上会积聚电荷,从而形成电场。
极板电容器的电容量与极板的面积、介质的相对介电常数和极板之间的距离有关。
二、磁场1. 磁场的概念:磁场是指物质周围的空间中存在的力场,它可以对旋转的带电粒子或者带电体系产生力的作用。
对物质中的电流来说,它也可以产生磁场。
磁场的强度用磁场强度矢量表示,单位是特斯拉。
2. 磁感应强度和磁力:磁感应强度是描述磁场强度的物理量,用磁感应强度矢量表示,单位是特斯拉。
当带电粒子在磁场中运动时,会受到磁力的作用,磁力是与磁感应强度、电荷的速度和磁场之间的夹角有关的力。
3. 洛伦兹力和毕奥萨法尔定律:带电粒子在磁场中运动时,它会受到磁力的作用。
洛伦兹力是电场力和磁场力的合力,在磁场中受力的带电粒子将做圆周运动。
大学物理电磁学基础知识点汇总一、电场1、库仑定律库仑定律描述了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,作用力的方向沿着它们的连线。
其表达式为:$F = k\frac{q_1q_2}{r^2}$,其中$k$为库仑常量,$q_1$和$q_2$为两个点电荷的电荷量,$r$为它们之间的距离。
2、电场强度电场强度是描述电场力的性质的物理量,定义为单位正电荷在电场中所受到的力。
其表达式为:$E =\frac{F}{q}$。
对于点电荷产生的电场,其电场强度的表达式为:$E = k\frac{q}{r^2}$,方向沿径向向外(正电荷)或向内(负电荷)。
3、电场线电场线是用来形象地描述电场的一种工具。
电场线的疏密表示电场强度的大小,电场线的切线方向表示电场强度的方向。
静电场的电场线不闭合,始于正电荷或无穷远,终于负电荷或无穷远。
4、电通量电通量是通过某一面积的电场线条数。
对于匀强电场,通过平面的电通量为:$\Phi = ES\cos\theta$,其中$E$为电场强度,$S$为平面面积,$\theta$为电场强度与平面法线的夹角。
5、高斯定理高斯定理表明,通过闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的电荷量的代数和除以$\epsilon_0$。
即:$\oint_S E\cdot dS =\frac{1}{\epsilon_0}\sum q$。
高斯定理是求解具有对称性电场分布的重要工具。
二、电势1、电势电势是描述电场能的性质的物理量,定义为把单位正电荷从电场中某点移动到参考点(通常取无穷远处)时电场力所做的功。
某点的电势等于该点到参考点的电势差。
点电荷产生的电场中某点的电势为:$V = k\frac{q}{r}$。
2、等势面等势面是电势相等的点构成的面。
等势面与电场线垂直,沿电场线方向电势降低。
3、电势差电场中两点之间的电势之差称为电势差,也称为电压。
其表达式为:$U_{AB} = V_A V_B$。
大学物理电磁学总结电磁学是学习中的一门重要课程,它探究了电场和磁场的性质与相互关系。
电磁学的研究涉及到电荷、电流、电磁感应和电磁波等内容。
本文将对电磁学进行总结。
一、电场与电势电场是指存在电荷周围的一种物理性质,它表征了电荷对周围空间的影响力。
电场的单位为牛顿/库仑。
在电场中,电荷所受到的力与电场强度成正比。
根据库仑定律,电场强度的大小与电荷之间的距离的平方成反比。
电势是指在电场中电荷所具有的能量状态,也可以理解为单位正电荷在电场中所具有的电位能。
电势的单位为伏特。
根据电势的定义,电势差等于电场强度与电荷之间的距离的乘积。
二、高斯定律高斯定律描述了一个封闭曲面上电场的总通量与这个曲面内外电荷的关系。
根据高斯定律,如果曲面内没有电荷,那么曲面上的电场总通量等于零;若曲面内有电荷,曲面上的电场总通量等于曲面内的电荷除以ε₀,其中ε₀是真空中的介电常数。
高斯定律的应用领域非常广泛。
例如,在分析电容器时,可以利用高斯定律将静电场通量与电容器的电荷和电压相关联。
三、安培定律安培定律描述了电流与磁场的关系。
根据安培定律,电流所产生的磁场的环路积分等于与这个环路内电流的总和成正比。
安培定律对于理解电磁感应现象和电磁感应定律具有重要意义。
四、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了导体中感应电动势的大小与导体内外磁场的变化率有关。
根据该定律,当磁场的变化率较大时,感应电动势也较大。
电磁感应现象的应用领域非常广泛,例如发电机和变压器等。
五、电磁波电磁波是指电场和磁场以垂直于传播方向的正交波动形式传播的电磁辐射。
电磁波包括可见光、无线电波、微波等。
根据电磁辐射的频率不同,电磁波可以被分为不同的频段,例如射频、中频、高频等。
电磁波的传播速度为光速,即3×10^8米/秒。
光的干涉、衍射以及偏振等现象都可以通过电磁波的特性解释。
六、电磁学的应用电磁学的研究不仅仅局限于学术领域,它在现实生活和工程技术中有着广泛的应用。
大学物理电磁学知识点静电场中的知识点:静电场是指电荷分布不变的电场。
其中,XXX是指单位正电荷所受到的力,其公式为E=F/q。
场强叠加原理指在同一点上受到多个电荷的作用时,场强等于各个电荷场强的矢量和。
点电荷的场强公式为E=q/(4πεr^2)。
用叠加法求电荷系的电场强度的公式为E=∑Ei,其中Ei是每个电荷的场强。
高斯定理是指电场线密度与电荷量成正比,与距离成反比。
公式为E=∫dq/4πεr^2.电势是指单位电荷所具有的势能,其公式为V=∫E·dl。
对于有限大小的带电体,取无穷远处为零势点。
电势差的公式为Vb-a=∫E·dl,电势叠加原理是指电势可以标量叠加。
点电荷的电势公式为V=q/(4πεr),而电荷连续分布的带电体的电势可以通过电荷密度积分得到。
电荷q在外电场中的电势能的公式为V=q/(4πεr)。
移动电荷时电场力的功公式为w=q(Va-Vb)。
场强与电势的关系为E=-∇V。
导体的静电平衡条件包括内部电场为零和表面法向电场为零。
静电平衡导体上的电荷分布是指电荷只能分布在导体的表面上。
电容的定义为C=q/V,其中平行板电的电容公式为C=εS/d。
电的并联的公式为C=∑Ci,而串联的公式为1/C=∑1/Ci。
电的能量公式为We=CV^2/2,电场能量密度公式为εE^2/2.电动势的定义是指单位电荷通过电源时所获得的能量。
静电场中的电介质知识点包括电介质中的高斯定理、介质中的静电场和电位移矢量。
真空中的稳恒磁场知识点包括毕奥-萨伐定律和磁场叠加原理。
毕奥-萨伐定律是指电流元产生的磁场与电流元、场点的位置和方向有关。
磁场叠加原理是指在同一点上受到多个电流元的作用时,磁场等于各个电流元磁场的矢量和。
在若干个电流(或电流元)产生的磁场中,某点的磁感应强度等于每个电流(或电流元)单独存在时在该点所产生的磁感强度的矢量和,即mathbf{B}=\sum \mathbf{B}_i$$以下是要记住的几种典型电流的磁场分布:1)有限长细直线电流mathbf{B}=\frac{\mu I(\cos \theta_1-\cos \theta_2)}{4\pi a}$$其中,$a$为场点到载流直线的垂直距离,$\theta_1$、$\theta_2$为电流入、出端电流元矢量与它们到场点的矢径间的夹角。
真 空 中 的 静 电 场知识点:1. 场强 (1) 电场强度的定义0q F E (2) 场强叠加原理 iE E (矢量叠加) (3) 点电荷的场强公式rr qE ˆ420 (4) 用叠加法求电荷系的电场强度r r dq E ˆ4202. 高斯定理 真空中 内q S d E S 01电介质中自由内,01q S d D SE E D r 03. 电势 (1) 电势的定义 零势点p p l d E V对有限大小的带电体,取无穷远处为零势点,则 p p l d E V(2) 电势差b a b a l d E V V (3) 电势叠加原理 iV V (标量叠加)(4) 点电荷的电势 r q V 04 (取无穷远处为零势点)电荷连续分布的带电体的电势r dq V 04 (取无穷远处为零势点) 4. 电荷q 在外电场中的电势能a a qV w 5. 移动电荷时电场力的功 )(b a ab V V q A 6. 场强与电势的关系 V E静 电 场 中 的 导 体知识点:1.导体的静电平衡条件(1) 0 内E(2) 导体表面表面 E2. 静电平衡导体上的电荷分布导体内部处处静电荷为零.电荷只能分布在导体的表面上.0 表面E3. 电容定义U qC 平行板电容器的电容d S C r 0电容器的并联 i C C (各电容器上电压相等)电容器的串联 i C C 11 (各电容器上电量相等)4. 电容器的能量 222121CV C Q W e电场能量密度 221E W e5、电动势的定义L k i l d E 式中k E 为非静电性电场.电动势是标量,其流向由低电势指向高电势。
静 电 场 中 的 电 介 质知识点:1. 电介质中的高斯定理2. 介质中的静电场3. 电位移矢量真 空 中 的 稳 恒 磁 场知识点:1. 毕奥-萨伐定律电流元l Id产生的磁场 20ˆ4r r l Id B d式中, l Id 表示稳恒电流的一个电流元(线元),r 表示从电流元到场点的距离, rˆ表示从电流元指向场点的单位矢量..2. 磁场叠加原理在若干个电流(或电流元)产生的磁场中,某点的磁感应强度等于每个电流(或电流元)单独存在时在该点所产生的磁感强度的矢量和. 即 i B B3. 要记住的几种典型电流的磁场分布(1)有限长细直线电流 )cos (cos 4210a I B式中,a 为场点到载流直线的垂直距离, 1 、2 为电流入、出端电流元矢量与它们到场点的矢径间的夹角. a) 无限长细直线电流 r IB 20b) 通电流的圆环2/32220)(2R x I R B 圆环中心 04I B rad R单位为:弧度()(4) 通电流的无限长均匀密绕螺线管内nI B 0 4. 安培环路定律真空中 内I l d B L 0 磁介质中 内0I l d H LH H B r 0 当电流I 的方向与回路l 的方向符合右手螺旋关系时, I 为正,否则为负.5. 磁力(1) 洛仑兹力 B v q F质量为m 、带电为q 的粒子以速度v 沿垂直于均匀磁场B 方向进入磁场,粒子作圆周运动,其半径为qB mvR周期为qB m T 2(2) 安培力 B l Id F(3) 载流线圈的磁矩 nNIS p m ˆ 载流线圈受到的磁力矩B p M m (4) 霍尔效应 霍尔电压 b IB ne V1电 磁 感 应 电 磁 场知识点:1. 楞次定律:感应电流产生的通过回路的磁通量总是反抗引起感应电流的磁通量的改变.2. 法拉第电磁感应定律 dtd i N3. 动生电动势: 导体在稳恒磁场中运动时产生的感应电动势.l d B v b a ab )( 或l d B v )( 4. 感应电场与感生电动势: 由于磁场随时间变化而引起的电场成为感应电场. 它产生电动势为感生电动势. dt d l d E i 感局限在无限长圆柱形空间内, 沿轴线方向的均运磁场随时间均匀变化时, 圆柱内外的感应电场分别为 )(2R r dt dBr E 感)(22R r dt dBr R E 感5. 自感和互感自感系数 I L自感电动势 dt dIL L自感磁能 221LI W m互感系数 212121I I M互感电动势 dt dI M 1216. 磁场的能量密度BH B w m 21227. 位移电流 此假说的中心思想是: 变化着的电场也能激发磁场.通过某曲面的位移电流强度d I 等于该曲面电位移通量的时间变化率. 即S D d S d t D dt d I位移电流密度 t D j D8. 麦克斯韦方程组的积分形式V S dV q S d DS d t B dt d l d E S m L0 S S d BS d t D S d j l d H S S L第七章气体动理论主要内容一.理想气体状态方程:112212PV PV PV C T T T ; m PV RT M; P nkT 8.31J R k mol g ;231.3810J k k;2316.02210A N mol ;A R N k g 二. 理想气体压强公式23kt p n 212kt mv 分子平均平动动能 三. 理想气体温度公式21322kt mv kT四.能均分原理1. 自由度:确定一个物体在空间位置所需要的独立坐标数目。
电磁学部分总结静电场部分第一部分:静电场得基本性质与规律电场就是物质得一种存在形态,它同实物一样也具有能量、动量、质量等属性。
静电场得物质特性得外在表现就是:(1)电场对位于其中得任何带电体都有电场力得作用(2)带电体在电场中运动,电场力要作功——电场具有能量1、描述静电场性质得基本物理量就是场强与电势,掌握定义及二者间得关系。
电场强度电势2、反映静电场基本性质得两条定理就是高斯定理与环路定理要掌握各个定理得内容,所揭示得静电场得性质,明确定理中各个物理量得含义及影响各个量得因素。
重点就是高斯定理得理解与应用。
3、应用(1)、电场强度得计算a)、由点电荷场强公式及场强叠加原理计算场强一、离散分布得点电荷系得场强二、连续分布带电体得场强其中,重点掌握电荷呈线分布得带电体问题b)、由静电场中得高斯定理计算场源分布具有高度对称性得带电体得场强分布一般诸如球对称分布、轴对称分布与面对称分布,步骤及例题详见课堂笔记。
还有可能结合电势得计算一起进行。
c)、由场强与电势梯度之间得关系来计算场强(适用于电势容易计算或电势分布已知得情形),掌握作业及课堂练习得类型即可。
(2)、电通量得计算a)、均匀电场中S与电场强度方向垂直b)、均匀电场,S法线方向与电场强度方向成 角c)、由高斯定理求某些电通量(3)、电势得计算a)、场强积分法(定义法)——根据已知得场强分布,按定义计算b)、电势叠加法——已知电荷分布,由点电荷电势公式,利用电势叠加原理计算第二部分:静电场中得导体与电介质一、导体得静电平衡状态与条件导体内部与表面都没有电荷作宏观定向运动得状态称为静电平衡状态。
静电平衡下导体得特性:(1)整个导体就是等势体,导体表面就是个等势面;(2)导体内部场强处处为零,导体表面附近场强得大小与该表面得电荷面密度成正比,方向与表面垂直;(3)导体内部没有净电荷,净电荷只分布在外表面。
有导体存在时静电场得计算1.静电平衡得条件原则: 2、基本性质方程:高斯定理场强环路定理3、电荷守恒定律二、静电场中得电介质掌握无限大、均匀得、各向同性得电介质得情况:充满电场空间得各向同性均匀电介质内部得场强大小等于真空中场强得倍,方向与真空中场强方向一致。
大学物理电磁学知识点物理电磁学是物理学的一门重要分支,研究电磁力及其相互作用的现象和规律。
以下是大学物理电磁学的一些主要知识点:1.电场和电荷:电场是由电荷产生的,通过电场中的电荷之间的相互作用来描述电荷之间的力。
电荷分为正电荷和负电荷,同性电荷相斥,异性电荷相吸。
2.高斯定理:高斯定理是电场的一个重要性质,它描述了电场通量通过任何闭合曲面的总和与该曲面内的电荷量之间的关系。
即电场通量等于包围在闭合曲面内的电荷的总和的1/ε0倍(ε0为真空介电常数)。
3.电势:电势是描述电场中电荷的位置所具有的属性,用来描述电荷在电场中的状态和能量。
电势的单位是伏特。
电势差是指电势的差异,表示两点之间移动单位正电荷所需的能量。
4.电场强度:电场强度描述了电场中的力的大小和方向,在电荷附近的任意一点,电场强度的方向是从正电荷向负电荷方向,大小与距离平方成反比。
5.电荷的分布:电荷在不同情况下的分布形式不同,可以是点电荷、线电荷、面电荷或体电荷。
6.静电场:静电场是指电荷分布不随时间变化的电场,可以通过库仑定律来描述。
库仑定律描述了两个点电荷之间的电场强度和电势能之间的关系。
7.电介质:电介质是一种介质,具有不良导电性,可以极大地改变电场的分布,如绝缘体和电容器中的介质。
8.安培定律:安培定律描述了通过一个闭合回路的电流与围绕该回路的磁场之间的关系。
根据安培定律,磁场的强度与电流成正比,与回路周长成反比。
9.磁感应强度:磁感应强度是描述磁场的一种性质,它表示单位面积内磁场通过的磁感线数量。
磁感应强度的单位是特斯拉。
10.法拉第电磁感应定律:法拉第电磁感应定律描述了磁场变化时感生电动势的大小和方向。
当磁感线与回路交替或相对运动时,感生电动势将产生。
11.楞次定律:楞次定律描述了电流和磁场之间的相互作用,它表明感生电动势的方向总是使产生感生电动势的磁场的变化减弱。
12.麦克斯韦方程组:麦克斯韦方程组是描述电磁场的四个基本方程,包括高斯定律、法拉第电磁感应定律、安培定律和法拉第定律。
大物电磁学知识点总结一、静电场电荷:自然界只存在两种电荷,即正电荷和负电荷。
它们分别由丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带。
电荷的多少称为电量,其单位是库仑(C)。
库仑定律:在真空中,两个静止的点电荷之间的相互作用力与这两个点电荷所带电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
同号电荷相斥,异号电荷相吸。
电场强度:描述电场中某点电场强弱的物理量,其方向为正电荷在该点所受电场力的方向。
二、稳恒电流电流:电荷的定向移动形成电流。
电流的定义、单位、电流密度矢量以及电流场是理解电流的基础。
欧姆定律:描述电路中电压、电流和电阻之间关系的定律。
其有两种表述方式,即积分型和微分型。
电阻:阻碍电流流动的物理量。
电阻的计算、电阻定律、电阻率以及电阻温度系数等是电阻相关的重要知识点。
三、磁场磁感应强度:描述磁场中某点磁场强弱的物理量,其方向为该点小磁针静止时N极所指的方向。
磁场对运动电荷的作用:包括洛伦兹力和霍尔效应等。
四、电磁感应法拉第电磁感应定律:描述磁通量变化时产生感应电动势的定律。
楞次定律:描述感应电流的方向的定律,其阻碍的表现包括产生一个反变化的磁场、导致物体运动或导致围成闭合电路的边框发生形变。
五、交流电与电磁波交流电:随时间周期性变化的电流或电压。
其幅值、频率和相位是描述交流电的重要参数。
电磁波:由电场和磁场相互激发产生的波动现象。
电磁波的传播、发射和接收是电磁学的重要应用。
这些只是电磁学的一部分知识点,实际上电磁学的内容非常丰富和深入。
在学习电磁学时,需要注重理解和应用这些知识点,并结合实验和实际问题进行学习和思考。
电磁学知识点总结1. 静电学- 电荷与库仑定律- 基本电荷的定义- 电荷守恒原理- 库仑定律的表述及应用- 电场与电场强度- 电场的物理意义- 电场强度的计算- 电场线的概念- 电势与电势能- 电势的定义- 电势能与电势差- 电势的计算- 电容与电容器- 电容的定义- 电容器的工作原理- 并联与串联电容器的计算- 静电感应与电介质- 静电感应现象- 电介质的极化- 电位移矢量D2. 直流电路- 欧姆定律- 欧姆定律的表述- 电阻的概念与计算- 基尔霍夫定律- 基尔霍夫电流定律- 基尔霍夫电压定律- 直流电路分析- 节点分析法- 环路分析法- 电功率与能量- 电功率的计算- 能量守恒原理3. 磁场- 磁场与磁力线- 磁场的描述- 磁力线的绘制- 安培定律与毕奥萨法尔定律 - 安培定律的表述- 毕奥萨法尔定律与磁矩 - 磁通与磁感应强度- 磁通的定义- 磁感应强度B的计算- 电磁感应- 法拉第电磁感应定律- 楞次定律- 互感与自感- 互感的概念- 自感系数的计算- RLC串联电路的谐振4. 交流电路- 交流电的基本概念- 交流电的周期与频率- 瞬时值、有效值与峰值- 交流电路中的电阻、电容与电感 - 阻抗的概念- 电容与电感在交流电路中的行为 - 交流电路分析- 相量法- 功率因数与功率- 变压器原理- 变压器的工作原理- 理想变压器的电压与功率变换5. 电磁波- 电磁波的产生- 振荡电路与电磁波的产生- 电磁波的传播- 电磁波的性质- 波长、频率与速度的关系- 电磁谱的分类- 电磁波的应用- 无线通信- 医学成像6. 电磁学的现代应用- 微波技术- 微波的特性与应用- 光纤通信- 光纤的工作原理- 光纤通信的优势- 电磁兼容性- 电磁干扰的来源与影响- 电磁兼容性设计的原则本文提供了电磁学的基础知识点总结,涵盖了从静电学到电磁波及其应用的主要内容。
每个部分都详细列出了关键概念、定律和应用,旨在为读者提供一个全面且系统的电磁学知识框架。
引言概述:电磁学是物理学的重要分支,涉及到电荷和电场、磁体和磁场的相互作用以及电磁波等内容。
大学物理课程中的电磁学部分是学生们理解自然界电磁现象的重要基础。
本文将介绍大学物理电磁学的主要内容,包括电荷、电场、磁场、电磁波的特性等。
通过细致的分析和阐述,希望能够帮助读者更全面地理解电磁学的基本原理和概念。
正文内容:1.电荷与电场1.1原子结构和电荷1.2电场概念与电场强度1.3高斯定律1.4电势和电势差1.5电场中的电势能2.磁场与电磁感应2.1磁场概念与磁场强度2.2磁感应强度与磁通量2.3安培环路定理2.4法拉第电磁感应定律2.5洛伦兹力和电磁感应中的能量转换3.电磁波与光3.1电磁波的概念和性质3.2麦克斯韦方程组3.3光的干涉和衍射3.4光的偏振和光的折射3.5光的反射和全反射4.电磁场的辐射和传播4.1辐射和辐射场4.2真空中的电磁波传播4.3大气中的电磁波传播4.4地球表面的电磁波传播4.5电磁波与介质相互作用5.应用与发展5.1电磁学在通信技术中的应用5.2电磁学在医学影像中的应用5.3电磁学在材料科学中的应用5.4电磁学在能源领域中的应用5.5电磁学的新发展与研究方向总结:通过对大学物理电磁学的详细阐述,我们了解了电荷与电场、磁场与电磁感应、电磁波与光、电磁场的辐射和传播以及电磁学的应用与发展等主要内容。
电磁学是物理学中一个充满魅力的领域,它不仅深刻地揭示了自然界的规律,更为现代科技的发展做出了不可替代的贡献。
希望本文能够帮助读者对电磁学有更深入的认识,并能够进一步挖掘和应用电磁学的知识。
期望电磁学的研究能够在未来取得更多的突破,为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。
大学物理电磁学知识点总结导读:就爱阅读网友为您分享以下“大学物理电磁学知识点总结”资讯,希望对您有所帮助,感谢您对的支持!大学物理电磁学总结一、三大定律库仑定律:在真空中,两个静止的点电荷q1 和q2 之间的静电相互作用力与这两个点电荷所带电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,作用力的方向沿着两个点电荷的连线,同号电荷相斥,异号电荷相吸。
uuu r q q ur F21 = k 1 2 2 er rur u r 高斯定理:a) 静电场:Φ e = E d S = ∫s∑qiiε0(真空中)b) 稳恒磁场:Φ m =u u r r Bd S = 0 ∫s环路定理:a) 静电场的环路定理:b) 安培环路定理:二、对比总结电与磁∫Lur r L E dl = 0 ∫ ur r B dl = 0 ∑ I i (真空中)L电磁学静电场稳恒磁场稳恒磁场电场强度:E磁感应强度:B 定义:B =ur ur F 定义:E = (N/C) q0基本计算方法:1、点电荷电场强度:E =ur r u r dF (d F = Idl × B )(T) Idl sin θ方向:沿该点处静止小磁针的N 极指向。
基本计算方法:urq ur er 4πε 0 r 2 1r ur u Idl × e r 0 r 1、毕奥-萨伐尔定律:d B = 2 4π r2、连续分布的电流元的磁场强度:2、电场强度叠加原理:ur n ur 1 E = ∑ Ei = 4πε 0 i =1r qi uu eri ∑ r2 i =1 inr ur u r u r 0 Idl × er B = ∫dB = ∫ 4π r 23、安培环路定理(后面介绍)4、通过磁通量解得(后面介绍)3、连续分布电荷的电场强度:ur ρ dV ur E=∫ e v 4πε r 2 r 0 ur ς dS ur ur λ dl ur E=∫ er , E = ∫ e s 4πε r 2 l 4πε r 2 r 0 04、高斯定理(后面介绍)5、通过电势解得(后面介绍)几种常见的带电体的电场强度公式:几种常见的磁感应强度公式:1、无限长直载流导线外:B = 2、圆电流圆心处:电流轴线上:B =ur 1、点电荷:E =q ur er 4πε 0 r 2 12R0 I 2π r2、均匀带电圆环轴线上一点:ur E= B = 3、圆r qx i 2 2 32 4πε 0 ( R + x )R 2 IN 2 ( x 2 + R 2 )3 21 0α 23、均匀带电无限大平面:E =ς 2ε 0(N 为线圈匝数)4、无限大均匀载流平面:B =4、均匀带电球壳:E = 0( r(α 是流过单位宽度的电流)ur E=q ur er (r > R ) 4πε 0 r 25、无限长密绕直螺线管内部:B = 0 nI (n 是单位长度上的线圈匝数)6、一段载流圆弧线在圆心处: B = (是弧度角,以弧度为单位)7、圆盘圆心处:B =r ur qr (r R ) 20 I 4π R0ςω R2(ς 是圆盘电荷面密度,ω 圆盘转动的角速度)6、无限长直导线:E =λ 2πε 0 x λ 0(r > R ) 2πε 0 r7、无限长直圆柱体:E =E=λr (r电场强度通量:N·m2·c-1)(磁通量:wb)(sΦ e = ∫ d Φ e = ∫ E cos θ dS = ∫s sur 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 若为闭合曲面:Φ e =∫sur u r E d S若为闭合曲面:u u r r Φ m = Bd S = B cos θ dS ∫ ∫ s s均匀电场通过闭合曲面的通量为零。
静电场的高斯定理:磁场的高斯定理:iur u r Φ e = E d S = ∫s∑qi高斯定理u u r r Φ m = Bd S = 0 ∫ε0注:磁场是无源场注:静电场是有源场可以求解E 静电场的环路定理:安培环路定理:∫Lur r E dl = 0环路定理∫Lur r B dl = 0 ∑ I iL注:静电场力是保守力;静电场是保守场、无旋场。
注:磁场是有旋场。
可以就解B静电场的功与电势能:静电场的功:Aab =∫baur r q0 E dl磁场对电流的作用:1、磁场对载流导线的作用:磁场对运动电荷的作用:1、只有磁场:(洛伦兹力)ur ur r u r F = ∫ d F = ∫ Idl × BLur r u r F = qv × B由于洛伦兹力与速度始终垂直,所以洛伦兹力对运动电荷做的功恒等于零。
2、既有电场又有磁场:保守力的功等于势能的改变量ur r “0” ∴Wa = ∫ q0 E dla2、均匀磁场对平面在流线圈的作用:一般设无穷远点电势能为0ur r ∞ ∴Wa = Aa∞ = ∫ q0 E dlauu ur u uu r r r M = m × B (M 为磁力矩)ur uu r m = NISen (m 为磁偶极子)磁力的功:ur ur r ur F = q( E + v × B)3、霍尔效应:∴Aab = Wa WbA=∫Φm 2Φ m1Id Φ m= I (Φ m 2 Φ m1 ) = I Φ mU ab = RHIB 1 ,RH = ()d nq电势与电势差:(V) 电势:(一般设无穷远点无电势零点)一些常见带电体的电势:1、点电荷电势:V ( r ) =r ∞ ur W Va = a = ∫ E dl a q0电势差:U ab = Va Vb =q 4πε 0 r1∫baur r E dl2、均匀带电圆环轴线上一点电势:V (r ) =电势的计算:1、点电荷电场中的电势:q 4πε 0 ( R + x 2 )1 2213、均匀带电球体的电势:Va = ∫∞q 4πε 0 r2rdr =q 4πε 0 rr2 V (r ) = (3 2 )(r R)2、点电荷系电场中的电势:Va = ∑ Vai = ∑i =1 i =1n4πε 0 riV (r ) =qi4、均匀带电球面的电势:3、电荷连续分布带电体电场中的电势:Va = ∫dq 4πε 0 rq (r R) 4πε 0 r 1场强与电势:V (r ) =ur V r V r V r E = ( i+ j+ k ) = gradV x y z电介质磁介质电介质电容率:ε = ε 0ε r (ε r 为相对电容率,其值除真空均大于1)电介质的极化:1、无极分子的位移极化2、有机分子的取向极化磁介质的磁化:1、磁介质在外磁场中产生附加磁矩m 2、磁介质磁化后产生束缚电流。
磁介质磁导率:= 0 r (r 为相对磁导率,其值在真空中为1)E = E0 ε rB = B0 r电位移矢量D:磁场强度矢量H:ur ur ur D = ε 0ε r E = ε E (C·m-2) 有电介质的高斯定理: ur u r uu r B B H= = (A·m-1)0 rur u r Dd S = ∑ q0 i ∫s i有电介质的安培环路定理定理:∫Luu r r H d l = ∑ I 传Lq0i 为自由电荷。
电场的能量电场能量体密度:we =磁场的能量磁场能量体密度:wm =We 1 2 1 = ε E = DE V 2 2 1 2 电场静电能:Wm B 2 1 = = BH V 2 2 B2 dV 2磁场能量:Wm =∫ We = ∫ we dV = ∫ ε E dV V V 2Vwm dV = ∫V导体在静电场中:1、导体静电平衡条件:E内= 0和E表面⊥表面2、用电势来表述:整个导体是等势体。
静电场平衡条件下的电荷分布:1、导体内部没有净电荷存在,电荷分布在导体表面。
2、导体表面附近任一点的电场强度和该处电荷密度的关系为: E =磁介质的分类:顺磁质r > 1 )抗磁质r > 1 )(,(,(铁磁质的主要特征:(1) 高磁导率(2) 非线性(3) 具有磁滞现象ς ε0电容C电感L孤立导体电容:电容器的电容:自感:互感:C=q V(单位F、F、pF)q C= V1 V2L=ΨI(单位H)M = M 12 = M 21 =Φm 21I1计算电容思路:计算自感思路:ur ur Q → E ( D) → V → C常见电容器:1、平行板电容器:C = ε 0ε r S d 2、球形电容器:C =。