大学物理 电磁学公式全集
电磁学主要公式、定理、定律
Ld m v 0 q yv 0v y v t 电磁学主要公式、定理、定律 一. 电场1.库仑定律:212q q F Kr=2.电场强度定义式:F E q=3.点电荷电场强度决定式:2Q E K r= 4.电势定义式:PE qϕ=5.两点间电势差:AB A B U ϕϕ=-6.场强与电势差的关系式:AB U Ed = (只适用于匀强电场)7.电场力移动电荷做功:AB W U q =⋅8平行板电容器电容定义式:QC U =(U 就是电势差AB U ) 9.平行板电容器电容决定式:4SC Kdεπ= ( 式中,ε为介质的介电常数,S 为两板正对面积,K 为静电力恒量,d 为板间距离)10.带电粒子在匀强电场中被加速:212mv qU =11.带电粒子在匀强电场中偏转:(右图)2202qL Uy mv d = (U 为两板间电压) 二.恒定电流1.电流强度定义式:qI t= 2.电流微观表达式:I nqSv = (其中n为单位体积内的自由电荷数,q 为每个电荷的电量值,S 为导体的横截面积,v 为 自由电荷定向移动速率。
) 3.电动势定义式:WE q=(W 为非静电力移送电荷做的功,q 为被移送的电荷量)4.导线电阻决定式:LR Sρ= ( 式中ρ为电阻率,由导线材料、温度决定,L 为导线长,S 为导线横截面积。
)5.欧姆定律:UI R=(只适用于金属导电和电解液导电的纯电阻电路,对含电动机、电解槽 的非纯电阻电路,气体导电和半导体导电不适用) 6.串联电路:(1) 总电阻 12......R R R =++总 (2) 电流关系 123.....I I I I ===(3) 电压关系 123......U U U U =++总 7.并联电路:(1)总电阻1231111......R R R R =+++总 ①只有两个电阻并联时用 1212R R R R R =+总 更方便快捷;②若是n 个相同的电阻并联。
大学物理电磁学公式总结汇总
大学物理电磁学公式总结汇总——WORD文档,下载后可编辑修改——大学物理电磁学公式总结1定律和定理1. 矢量叠加原理:任意一矢量可看成其独立的分量的和。
即:=∑ (把式中换成、、、、、就分别成了位置、速度、加速度、力、电场强度和磁感应强度的叠加原理)。
2. 牛顿定律: =m (或 = );牛顿第三定律:′= ;万有引力定律:3. 动量定理:→动量守恒:条件4. 角动量定理:→角动量守恒:条件5. 动能原理: (比较势能定义式: )6. 功能原理:A外+A非保内=ΔE→机械能守恒:ΔE=0条件A外+A 非保内=07. 理想气体状态方程:或P=nkT(n=N/V,k=R/N0)8. 能量均分原理:在平衡态下,物质分子的每个自由度都具有相同的平均动能,其大小都为kT/2。
克劳修斯表述:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其它影响。
开尔文表述:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用的功而不产生其它影响。
实质:在孤立系统内部发生的过程,总是由热力学概率小的宏观状态向热力学概率大的状态进行。
亦即在孤立系统内部所发生的过程总是沿着无序性增大的方向进行。
9. 热力学第一定律:ΔE=Q+A10.热力学第二定律:孤立系统:ΔS>0(熵增加原理)11. 库仑定律:(k=1/4πε0)12. 高斯定理: (静电场是有源场)→无穷大平板:E=σ/2ε013. 环路定理: (静电场无旋,因此是保守场)θ2Ir P o Rθ1I14. 毕奥—沙伐尔定律:直长载流导线:无限长载流导线:载流圆圈:,圆弧:电磁学1. 定义:= /q0 单位:N/C =V/mB=Fmax/qv;方向,小磁针指向(S→N);单位:特斯拉(T)=104高斯(G) ① 和:=q( + × )洛仑兹公式②电势:电势差:电动势: ( )③电通量:磁通量:磁通链:ΦB=NφB单位:韦伯(Wb)Θ ⊕-q +qS④电偶极矩: =q 磁矩: =I =IS⑤电容:C=q/U 单位:法拉(F)乘自感:L=Ψ/I 单位:亨利(H)乘互感:M=Ψ21/I1=Ψ12/I2 单位:亨利(H)⑥电流:I = ; 乘位移电流:ID =ε0 单位:安培(A)⑦乘能流密度:2. 实验定律① 库仑定律:②毕奥—沙伐尔定律:③安培定律:d =I ×④电磁感应定律:ε感= –动生电动势:感生电动势: ( i为感生电场)乘⑤欧姆定律:U=IR( =ρ )其中ρ为电导率3. 乘定理(麦克斯韦方程组)电场的高斯定理: ( 静是有源场)( 感是无源场)磁场的高斯定理: ( 稳是无源场)( 感是无源场)电场的环路定理: (静电场无旋)(感生电场有旋;变化的磁场产生感生电场)安培环路定理: (稳恒磁场有旋)(变化的电场产生感生磁场)4. 常用公式①无限长载流导线:螺线管:B=nμ0I② 带电粒子在匀强磁场中:半径周期磁矩在匀强磁场中:受力F=0;受力矩③电容器储能:Wc= CU2 乘电场能量密度:ωe= ε0E2 电磁场能量密度:ω= ε0E2+ B2乘电感储能:WL= LI2 乘磁场能量密度:ωB= B2 电磁场能流密度:S=ωV④ 乘电磁波:C= =3.0×108m/s 在介质中V=C/n,频率f=ν=波动学大学物理电磁学公式总结2概念(2113定义和相关公式)1. 位置矢量:,其5261在直角坐标系中: ; 角位置:4102θ16532. 速度:平均速度:速率: ( )角速度:角速度与速度的关系:V=rω3. 加速度:或平均加速度:角加速度:在自然坐标系中其中(=rβ),(=r2 ω)4. 力: =m (或 = ) 力矩: (大小:M=rFcosθ方向:右手螺旋法则)5. 动量:,角动量: (大小:L=rmvcosθ方向:右手螺旋法则)6. 冲量:(= Δt);功: (气体对外做功:A=∫PdV)mg(重力) → mgh-kx(弹性力) → kx2/2F= (万有引力) → =Ep(静电力) →7. 动能:mV2/28. 势能:A保= –ΔEp不同相互作用力势能形式不同且零点选择不同其形式不同,在默认势能零点的情况下:机械能:E=EK+EP9. 热量:其中:摩尔热容量C与过程有关,等容热容量Cv与等压热容量Cp之间的关系为:Cp= Cv+R10. 压强:11. 分子平均平动能: ;理想气体内能:12. 麦克斯韦速率分布函数: (意义:在V附近单位速度间隔内的分子数所占比率)13. 平均速率:方均根速率: ;最可几速率:14. 熵:S=KlnΩ(Ω为热力学几率,即:一种宏观态包含的微观态数)15. 电场强度: = /q0 (对点电荷: )16. 电势: (对点电荷 );电势能:Wa=qUa(A= –ΔW)17. 电容:C=Q/U ;电容器储能:W=CU2/2;电场能量密度ωe=ε0E2/218. 磁感应强度:大小,B=Fmax/qv(T);方向,小磁针指向(S→N)。
大学物理电磁学公式总结汇总
大学物理电磁学公式总结汇总普通物理学教程大学物理电磁学公式总结,下面给大家整理了关于大学物理电磁学公式总结,方便大家学习大学物理电磁学公式总结1定律和定理1. 矢量叠加原理:任意一矢量可看成其独立的分量的和。
即:=∑ (把式中换成、、、、、就分别成了位置、速度、加速度、力、电场强度和磁感应强度的叠加原理)。
2. 牛顿定律:=m (或= );牛顿第三定律:′= ;万有引力定律:3. 动量定理:→动量守恒:条件4. 角动量定理:→角动量守恒:条件5. 动能原理:(比较势能定义式:)6. 功能原理:A外+A非保内=ΔE→机械能守恒:ΔE=0条件A 外+A非保内=07. 理想气体状态方程:或P=nkT(n=N/V,k=R/N0)8. 能量均分原理:在平衡态下,物质分子的每个自由度都具有相同的平均动能,其大小都为kT/2。
克劳修斯表述:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其它影响。
开尔文表述:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用的功而不产生其它影响。
实质:在孤立系统内部发生的过程,总是由热力学概率小的宏观状态向热力学概率大的状态进行。
亦即在孤立系统内部所发生的过程总是沿着无序性增大的方向进行。
9. 热力学第一定律:ΔE=Q+A10.热力学第二定律:孤立系统:ΔS0(熵增加原理)11. 库仑定律:(k=1/4πε0)12. 高斯定理:(静电场是有源场)→无穷大平板:E=σ/2ε013. 环路定理:(静电场无旋,因此是保守场)θ2Ir P o Rθ1I14. 毕奥—沙伐尔定律:直长载流导线:无限长载流导线:载流圆圈:,圆弧:电磁学1. 定义:= /q0 单位:N/C =V/mB=Fmax/qv;方向,小磁针指向(S→N);单位:特斯拉(T)=104高斯(G)① 和:=q( + × )洛仑兹公式②电势:电势差:电动势:( )③电通量:磁通量:磁通链:ΦB=NφB单位:韦伯(Wb)Θ ⊕-q +qS④电偶极矩:=q 磁矩:=I =IS⑤电容:C=q/U 单位:法拉(F)乘自感:L=Ψ/I 单位:亨利(H)乘互感:M=Ψ21/I1=Ψ12/I2 单位:亨利(H)⑥电流:I = ; 乘位移电流:ID =ε0 单位:安培(A)⑦乘能流密度:2. 实验定律① 库仑定律:②毕奥—沙伐尔定律:③安培定律:d =I ×④电磁感应定律:ε感= –动生电动势:感生电动势:( i为感生电场)乘⑤欧姆定律:U=IR( =ρ )其中ρ为电导率3. 乘定理(麦克斯韦方程组)电场的高斯定理:( 静是有源场)( 感是无源场)磁场的高斯定理:( 稳是无源场)( 感是无源场)电场的环路定理:(静电场无旋)(感生电场有旋;变化的磁场产生感生电场)安培环路定理:(稳恒磁场有旋)(变化的电场产生感生磁场)4. 常用公式①无限长载流导线:螺线管:B=nμ0I② 带电粒子在匀强磁场中:半径周期磁矩在匀强磁场中:受力F=0;受力矩③电容器储能:Wc= CU2 乘电场能量密度:ωe= ε0E2 电磁场能量密度:ω= ε0E2+ B2乘电感储能:WL= LI2 乘磁场能量密度:ωB= B2 电磁场能流密度:S=ωV④ 乘电磁波:C= =3.0×108m/s 在介质中V=C/n,频率f=ν=波动学大学物理电磁学公式总结2概念(2113定义和相关公式)1. 位置矢量:,其5261在直角坐标系中:; 角位置:4102θ16532. 速度:平均速度:速率:( )角速度:角速度与速度的关系:V=rω3. 加速度:或平均加速度:角加速度:在自然坐标系中其中(=rβ),(=r2 ω)4. 力:=m (或= ) 力矩:(大小:M=rFcosθ方向:右手螺旋法则)5. 动量:,角动量:(大小:L=rmvcosθ方向:右手螺旋法则)6. 冲量:(= Δt);功:(气体对外做功:A=∫PdV)mg(重力) → mgh-kx(弹性力) → kx2/2F= (万有引力) → =Ep(静电力) →7. 动能:mV2/28. 势能:A保= –ΔEp不同相互作用力势能形式不同且零点选择不同其形式不同,在默认势能零点的情况下:机械能:E=EK+EP9. 热量:其中:摩尔热容量C与过程有关,等容热容量Cv 与等压热容量Cp之间的关系为:Cp= Cv+R10. 压强:11. 分子平均平动能:;理想气体内能:12. 麦克斯韦速率分布函数:(意义:在V附近单位速度间隔内的分子数所占比率)13. 平均速率:方均根速率:;最可几速率:14. 熵:S=KlnΩ(Ω为热力学几率,即:一种宏观态包含的微观态数)15. 电场强度:= /q0 (对点电荷:)16. 电势:(对点电荷);电势能:Wa=qUa(A= –ΔW)17. 电容:C=Q/U ;电容器储能:W=CU2/2;电场能量密度ωe=ε0E2/218. 磁感应强度:大小,B=Fmax/qv(T);方向,小磁针指向(S→N)。
大学物理电磁学公式总结
静电场小结均匀带电长直圆柱面均匀带电球体四、静电场高斯定理 点电荷电势点电荷系电势连续带电体电势 九、几种典型电场的电势、库仑定律、电场强度 三、场强迭加原理 点电荷场强 六、静电场的环流定理连续带电体场强 '丄一:「八、电势迭加原理均匀带电球面五、几种典型电荷分布的电场强度1r>R1均匀带电球面均匀带电长直圆柱面均匀带电球体 均匀带电球面均 匀 带 电 长 直 圆 柱体无限大均匀带电平面 六、 静电场的环流定理七、 电势八、 电势迭加原理点电荷电势点电荷系电势连续带电体电势 九、 几种典型电场的电势一、 库仑定律 二、 电场强度三、 场强迭加原理点电荷场强点电荷系强连续带电体场强 四、 静电场高斯定理五、 几种典型电荷分布的电场强度均匀带电球面均匀带电长直圆柱面均匀带电球体 均匀带电球面均 匀 带 电 长 直 圆 柱体无限大均匀带电平面 六、 静电场的环流定理七、 电势八、 电势迭加原理点电荷电势点电荷系电势连续带电体电势 九、 几种典型电场的电势一、 库仑定律 二、 电场强度三、 场强迭加原理点电荷场强点电荷系强连续带电体场强 四、 静电场高斯定理五、 几种典型电荷分布的电场强度均匀带电球面均匀带电长直圆柱面均匀带电球体 均匀带电球面均 匀 带 电 长 直 圆 柱体无限大均匀带电平面 六、 静电场的环流定理七、 电势八、 电势迭加原理点电荷电势点电荷系电势连续带电体电势 九、 几种典型电场的电势一、 库仑定律 二、 电场强度三、 场强迭加原理点电荷场强点电荷系强连续带电体场强 四、 静电场高斯定理五、 几种典型电荷分布的电场强度均匀带电球面均匀带电长直圆柱面均匀带电球体 均匀带电球面均 匀 带 电 长 直 圆 柱体无限大均匀带电平面 六、 静电场的环流定理七、 电势八、 电势迭加原理点电荷电势点电荷系电势连续带电体电势九、 几种典型电场的电势一、 库仑定律 二、 电场强度三、 场强迭加原理点电荷场强点电荷系强连续带电体场强 四、 静电场高斯定理五、 几种典型电荷分布的电场强度均匀带电球面。
电磁学公式大全
电磁学公式大全(一)电场1、库仑力:(适用条件:真空中点电荷)k= 9.0×109 N·m2/ c2 静电力恒量电场力:F = E q (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反) 2、电场强度:电场强度是表示电场强弱的物理量。
定义式:单位:N / C点电荷电场场强:匀强电场场强:3、电势,电势能:顺着电场线方向,电势越来越低。
4、电势差U,又称电压5、电场力做功和电势差的关系WAB = q UAB6、粒子通过加速电场7、粒子通过偏转电场的偏转量粒子通过偏转电场的偏转角8、电容器的电容电容器的带电量Q=cU平行板电容器的电容电压不变电量不变(二)直流电路1、电流强度的定义:微观式:I=nevs (n是单位体积电子个数,)2、电阻定律:电阻率ρ:只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关。
单位:Ω·m 3、串联电路总电阻R=R1+R2+R3电压分配:功率分配:4、并联电路总电阻(并联的总电阻比任何一个分电阻小)两个电阻并联并联电路电流分配并联电路功率分配5、欧姆定律:(1)部分电路欧姆定律:变形:U=IR R=U/I(2)闭合电路欧姆定律:I = E/R+r E = U+Ir 路端电压:U = E -I r= IR输出功率:电源热功率:电源效率:6、电功和电功率:电功:W=IUt焦耳定律(电热)电功率P=IU纯电阻电路:非纯电阻电路:(三)磁场1、磁场的强弱用磁感应强度B 来表示:(条件:B垂直L)单位:T2、电流周围的磁场的磁感应强度的方向由安培(右手)定则决定。
(1)直线电流的磁场(2)通电螺线管、环形电流的磁场3、磁场力(1)安培力:磁场对电流的作用力。
公式方向:左手定则(2)洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。
公式:f = qvB(B垂直v)方向:左手定则粒子在磁场中圆运动基本关系式解题关键画图,找圆心画半径粒子在磁场中圆运动半径和周期扩展资料:电磁学是研究电、磁、二者的相互作用现象,及其规律和应用的物理学分支学科。
电磁学相关计算公式
电磁学相关计算公式电磁学相关计算公式1.磁通量与磁通密度相关公式:Ф= B * S⑴Ф ----- 磁通(韦伯)B ----- 磁通密度(韦伯每平方米或高斯) 1韦伯每平方米=104高斯S ----- 磁路的截面积(平方米)B = H * μ⑵μ ----- 磁导率(无单位也叫无量纲)H ----- 磁场强度(伏特每米)H = I*N / l ⑶I ----- 电流强度(安培)N ----- 线圈匝数(圈T)l ----- 磁路长路(米)2.电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式:E L=⊿Ф/ ⊿t * N⑷E L= ⊿i / ⊿t * L⑸⊿Ф ----- 磁通变化量(韦伯)⊿i ----- 电流变化量(安培)⊿t ----- 时间变化量(秒)N ----- 线圈匝数(圈T)L ------- 电感的电感量(亨)由上面两个公式可以推出下面的公式:⊿Ф/ ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得:N = ⊿i * L/⊿Ф再由Ф= B * S可得下式:N = ⊿i * L / ( B * S )⑹且由⑸式直接变形可得:⊿i= E L * ⊿t / L⑺联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式:L =(μ* S )/ l * N2⑻这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素)3.电感中能量与电流的关系:Q L = 1/2 * I2 * L ⑼Q L -------- 电感中储存的能量(焦耳)I -------- 电感中的电流(安培)L ------- 电感的电感量(亨)4.根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数比与占空比的关系式:N1/N2 = (E1*D)/(E2*(1-D)) ⑽N1 -------- 初级线圈的匝数(圈) E1 -------- 初级输入电压(伏特)N2 -------- 次级电感的匝数(圈) E2 -------- 次级输出电压(伏特)。
大学物理电磁学公式
大学物理电磁学公式大学物理电磁学是物理学中的一个重要分支,研究电场和磁场以及它们之间的相互作用。
在学习和研究电磁学的过程中,我们经常会接触到一系列重要的公式。
以下是一些常见的大学物理电磁学公式的详细介绍。
1. 库仑定律(Coulomb's Law):库仑定律描述了两个点电荷之间相互作用力的大小和方向。
它的数学表达式为:F = k * |q1 * q2| / r²其中,F为两个电荷所受的力,k为库仑常数,q1和q2分别为两个电荷的大小,r为两个电荷之间的距离。
2. 电场强度(Electric Field Intensity):电场强度描述了电荷在某一点周围的电场的强弱。
对于一个点电荷,其电场强度的数学表达式为:E = k * |q| / r²其中,E为电场强度,k为库仑常数,q为电荷的大小,r为点电荷到被测点之间的距离。
3. 电势能(Electric Potential Energy):电势能描述了电荷由于存在于电场中而具有的能量。
对于一个点电荷,其电势能的数学表达式为:U = k * |q1 * q2| / r其中,U为电势能,k为库仑常数,q1和q2分别为两个电荷的大小,r为两个电荷之间的距离。
4. 电势差(Electric Potential Difference):电势差描述了电场中两个点之间的电势能的差异。
对于两个点电荷之间的电势差,其数学表达式为:ΔV = V2 - V1 = -∫(E · dl)其中,ΔV为电势差,V1和V2分别为两个点的电势,E为电场强度,dl为路径元素。
5. 电场线(Electric Field Lines):电场线用于可视化电场的分布情况。
电场线从正电荷流向负电荷,并且密集的电场线表示电场强度较大,稀疏的电场线表示电场强度较小。
6. 电场的高斯定律(Gauss's Law for Electric Fields):电场的高斯定律描述了电场通过一个闭合曲面的总通量与该闭合曲面内的电荷量之间的关系。
电磁学常用公式
电磁学常用公式
库仑定律:F=kQq/r²
电场强度:E=F/q
点电荷电场强度:E=kQ/r²
匀强电场:E=U/d
电势能:E₁ =qφ
电势差:U₁₂=φ₁-φ₂
静电力做功:W₁₂=qU₁₂
电容定义式:C=Q/U
电容:C=εS/4πkd
带电粒子在匀强电场中的运动
加速匀强电场:1/2*mv² =qU
v² =2qU/m
偏转匀强电场:
运动时间:t=x/v₀
垂直加速度:a=qU/md
垂直位移:y=1/2*at₂ =1/2*(qU/md)*(x/v₀)²偏转角:θ=v⊥/v₀=qUx/md(v₀)²
微观电流:I=nesv
电源非静电力做功:W=εq
欧姆定律:I=U/R
串联电路
电流:I₁ =I₂ =I₃ = ……
电压:U =U₁ +U₂ +U₃ + ……
并联电路
电压:U₁=U₂=U₃= ……
电流:I =I₁+I₂+I₃+ ……
电阻串联:R =R₁+R₂+R₃+ ……
电阻并联:1/R =1/R₁+1/R₂+1/R₃+ ……
焦耳定律:Q=I² Rt
P=I² R
P=U² /R
电功率:W=UIt
电功:P=UI
电阻定律:R=ρl/S
全电路欧姆定律:ε=I(R+r)
ε=U外+U内
安培力:F=ILBsinθ
磁通量:Φ=BS
电磁感应
感应电动势:E=nΔΦ/Δt
导线切割磁感线:ΔS=lvΔt
E=Blv*sinθ
感生电动势:E=LΔI/Δt。
大学物理(电磁学)参考公式
大学物理(电磁学)参考公式第一章:一段带电直棒中垂线上一点的场强: 21220)4(4L x x LE +=πελ均匀带电细圆环轴线上任一点场强: 23220)(4x R qxE +=πε 电偶极子在匀强电场中所受的力矩:E P M ϖϖρ⨯= 高斯定理:∑⎰=⋅=Φint1qS d E e εϖρ第三章:静电场的环路定理:0d =⋅⎰Lr E ϖϖ; 电势的定义: ⎰⋅=0d P Pr E ϖϖϕ 均匀带电圆环轴线上一点的电势: 2/1220)(4x R q+=πεϕ 静电场的能量: ⎰⎰==VVeV E V w W d 2d 2ε移动电荷时电场力做功: 212112)(W W q A -=-=ϕϕ第五章:各向同性电介质中的电极化强度与电场强度的关系:()E P r ρρ10-=εε 电介质表面的面束缚电荷密度:n e P P ρρ⋅=='θσcos电介质中封闭面内的体束缚电荷:intq P ds '=-⋅⎰v v Ñ 电位移矢量:0D E P ε=+v v v电位移矢量D ρ的高斯定理:∑⎰=⋅int 0q s d D s ρρ 平行板电容器的电容:dSC r εε0=圆柱形电容器的电容:()120ln 2R R L C r επε=球形电容器的电容:122104R R R R C r -=επε电容器并联:∑=i C C 电容器串联:∑=iC C 11 电容器的能量:QU CU C Q W 21212122=== 静电场的总能量:dV E dV W e ⎰⎰==22εω 第七章: 一个运动电荷在另外的运动电荷周围所受的力 B v q E q F ϖϖϖϖ⨯+=霍尔电压 nqbIBU H =载流导线L 在磁场中受的力 ⎰⨯=L B l Id F ϖϖϖ载流线圈在均匀磁场中受的力矩 B e SI B m M n ϖϖϖωϖ⨯=⨯=线圈磁矩在磁场中的势能 B m W m ϖϖ⋅-=第八章:电流元产生的磁场(毕-萨定律)024r Idl e dB rμπ⨯=v vv磁通连续定理 ⎰=⋅S S d B 0ϖϖ 直线电流的磁场 ()210cos cos 4θθπμ-rIB =圆电流轴线上的磁场 ()2322202x R IR B +=μ载流直螺线管轴线上的磁场 ()120cos cos 2θθμ-=nIB运动电荷产生的磁场 204r e v q B rϖϖϖ⨯=πμ 安培环路定理⎰∑=⋅LI r d B int 0μϖϖ推广的安培环路定理 ⎰⎰⎰⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+=⋅S c L s c S d t E J S d E dt d I r d B ϖϖϖϖϖϖϖ0000εμεμ 第九章:磁化强度 r 01M rB μμμ-r r= 磁化电流密度n j M e '=⨯r v r磁场强度 00BrB H M μμμ-v vr v == H 的环路定理0int LH dr I ⋅=∑⎰v vÑ第十章: 法拉第电磁感应定律: 动生电动势:感生电场:互感系数:211212M i i ψψ==互感电动势: 两个载流线圈的总磁能:自感系数:L Iψ=自感电动势:L d dI L dt dt εψ=-=- 自感磁能: 磁场能量密度: (非铁磁质) 磁场总磁能: (非铁磁质)d dtεΦ=-()bb ab ne aaE dl v B dlε=⋅=⨯⋅⎰⎰r r r r rd d d d LSd E l B s dt t εΦ=⋅=-==-⋅⎰⎰r r r rÑ感感1221212d dIM dt dtεψ=-=-2112121d dI M dt dtεψ=-=-212m WLI =221122121122m W L I L I M I I =++2122m B BH ωμ==12m m VVW dV BHdVω==⎰⎰。
(完整版)电磁学公式大全
(完整版)电磁学公式大全电磁学公式大全麦克斯韦方程组1. 麦克斯韦第一方程(电场定律):$$\nabla \cdot \vec{E} =\frac{\rho}{\varepsilon_0}$$2. 麦克斯韦第二方程(磁场定律):$$\nabla \cdot \vec{B} =0$$3. 麦克斯韦第三方程(法拉第电磁感应定律):$$\nabla \times \vec{E} = -\frac{\partial \vec{B}}{\partial t}$$4. 麦克斯韦第四方程(安培环路定律):$$\nabla \times \vec{B} = \mu_0 \vec{J} + \mu_0 \varepsilon_0 \frac{\partial \vec{E}}{\partial t}$$电场与磁场相关公式1. 电场强度:$$\vec{E} = -\nabla V$$2. 静电场中的库仑定律:$$\vec{F} = q\vec{E}$$3. 磁场强度:$$\vec{B} = \nabla \times \vec{A}$$4. 安培力定律:$$\vec{F} = q(\vec{E} + \vec{v} \times\vec{B})$$电磁波相关公式1. 电磁波速度:$$v = \frac{1}{\sqrt{\mu_0 \varepsilon_0}}$$2. 电磁波的频率和波长关系:$$v = \lambda f$$3. 电磁波的能量:$$E = hf$$4. 电磁波的功率密度:$$P = \frac{I}{\Delta S}$$光学相关公式1. 光速:$$c = \frac{1}{\sqrt{\mu_0 \varepsilon_0}}$$2. 折射定律:$$\frac{\sin \theta_1}{\sin \theta_2} =\frac{v_2}{v_1} = \frac{\lambda_1}{\lambda_2}$$3. 平面镜成像公式:$$\frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} +\frac{1}{d_i}$$4. 薄透镜成像公式:$$\frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} +\frac{1}{d_i}$$以上为电磁学公式大全,希望对您有所帮助。
电磁学主要公式定理定律
电磁学主要公式、定理、定律 一. 电场1.库仑定律:212q q F Kr =2.电场强度定义式:F E q=3.点电荷电场强度决定式:2Q E K r = 4.电势定义式:PE qϕ=5.两点间电势差:AB A B U ϕϕ=-6.场强与电势差的关系式:AB U Ed = (只适用于匀强电场)7.电场力移动电荷做功:AB W U q =⋅8平行板电容器电容定义式:QC U =(U 就是电势差AB U ) 9.平行板电容器电容决定式:4SC Kdεπ= ( 式中,ε为介质的介电常数,S 为两板正对面积,K 为静电力恒量,d 为板间距离)10.带电粒子在匀强电场中被加速:212mv qU =11.带电粒子在匀强电场中偏转:2202qL Uy mv d = (U 为两板间电压) 二.恒定电流1.电流强度定义式:qI t= 2.电流微观表达式:I nqSv = (其中n 为单位体积内的自由电荷数,q 为每个电荷的电量值,S 为导体的横截面积,v 为 自由电荷定向移动速率。
) 3.电动势定义式:WE q=(W 为非静电力移送电荷做的功,q 为被移送的电荷量) 4.导线电阻决定式:LR Sρ= ( 式中ρ为电阻率,由导线材料、温度决定,L 为导线长,S为导线横截面积。
)5.欧姆定律:UI R=(只适用于金属导电和电解液导电的纯电阻电路,对含电动机、电解槽 的非纯电阻电路,气体导电和半导体导电不适用) 6.串联电路: (1) 总电阻 12......R R R =++总 (2) 电流关系 123.....I I I I ===(3) 电压关系 123......U U U U =++总 7.并联电路:(1)总电阻1231111......R R R R =+++总 ①只有两个电阻并联时用 1212R R R R R =+总 更方便快捷;②若是n 个相同的电阻并联。
可用1=R R n总(2) 电流关系 123=......I I I I +++总 (3) 电压关系 123=......U U U U ===总8.电功的定义式:W qU UIt == ( 在纯电阻电路中 ,22U W UIt I Rt t R===) 9.电功率定义式:W P UI t== ( 在纯电阻电路中 , 22U P I R R ==)10.焦耳定律(电热计算式):2Q I Rt = 11.电热与电功的关系 :(1)在纯电电路中,W Q =(2)在非纯电阻电路中 W qU UIt == >Q 2I Rt = 12.电功率定义式:WP t=13.电功率通用式:W P t= 和 P UI = (对纯电阻电路,22W U P UI I R t R ====)14.闭合电路欧姆定律:EI R r=+ (变形:E U U =+外内 ;E IR Ir =+; E U Ir =+外) 三. 磁场1. 磁感应强度定义式:FB IL= (F 是通电直导线受到磁场的作用力---安培力, I 和 L 分别为通电电流值和导线长。
电磁学公式(学)
第十三章 电场1、库仑定律:F=kQq/r²2、电场强度:E=F/q3、点电荷电场强度:E=kQ/r²4、匀强电场:E=U/d5、电势能:E ₁ =qφ6、 电势差:U ₁₂=φ₁-φ₂7、静电力做功:W ₁₂=qU ₁₂8、电容定义式:C=Q/U 9、电容:C=εS/4πkd10、带电粒子在匀强电场中的运动:1)加速匀强电场: 动能定理的应用,合外力所做的功———(电场力所做的功,等于动能的变化量):1/2*mv t ² - 1/2*mv 0² =qU当初速度为零时: 1/2*mv t ²2)偏转匀强电场: 类平抛的应用右侧两种情况运动时间:t=x/v ₀ y 向加速度:a=qU/mdy 向位移:y=1/2*at ₂ =1/2*(qU/md)*(x/v ₀)₂偏转角:tanθ=v ⊥/v ₀=qUx/md(v ₀)²11、带电体:带电小球或带电液滴,据具体题意研究,可能会应用以下一种或几种方式:进行受力分析、动能定理应用、动量守恒的应用等等第十四章 恒定电流1、欧姆定律:I=U/R2、串联电路: 电流:I ₁ =I ₂ =I ₃ = ……电压:U =U ₁ +U ₂ +U ₃ + ……3、并联电路: 电压:U ₁=U ₂=U ₃= ……电流:I =I ₁+I ₂+I ₃+ ……4、电阻串联:R =R ₁+R ₂+R ₃+ ……5、电阻并联:1/R =1/R ₁+1/R ₂+1/R ₃+ ……6、焦耳定律:Q=I² Rt热功率: P=I² R7、电功:W=UIt电功率:P=UI8、电阻定律:R=ρl/S9、闭合电路欧姆定律:ε=I(R+r) ε=U 外+U 内第十五章 磁场1、安培力:F=ILBsinθ θ---磁感应强度与电流方向夹角。
2、洛仑兹力:F=qvB F 必垂直于B,v ,但B 不一定垂直于v 。
3、带电粒子做匀速圆周运动的向心力:qvB=mv2/rr=mv/qBT=2πm/qB(T=2πr/v θ/2π=t/T) t--带电粒子在磁场中的运动时间4、回旋加速(电磁场复合):在电场中加速:初速度为零进入电场后:适用动能定理 1/2*mv1² =qU V1² =2qU/m 在磁场中做匀速圆周运动符合洛仑兹力公式。
大学物理电磁学公式总结汇总
大学物理电磁学公式总结汇总普通物理学教程大学物理电磁学公式总结,下面给大家整理了关于大学物理电磁学公式总结,方便大家学习大学物理电磁学公式总结1定律和定理1. 矢量叠加原理:任意一矢量可看成其独立的分量的和。
即:=∑ (把式中换成、、、、、就分别成了位置、速度、加速度、力、电场强度和磁感应强度的叠加原理)。
2. 牛顿定律:=m (或= );牛顿第三定律:′= ;万有引力定律:3. 动量定理:→动量守恒:条件4. 角动量定理:→角动量守恒:条件5. 动能原理:(比较势能定义式:)6. 功能原理:A外+A非保内=ΔE→机械能守恒:ΔE=0条件A 外+A非保内=07. 理想气体状态方程:或P=nkT(n=N/V,k=R/N0)8. 能量均分原理:在平衡态下,物质分子的每个自由度都具有相同的平均动能,其大小都为kT/2。
克劳修斯表述:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其它影响。
开尔文表述:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用的功而不产生其它影响。
实质:在孤立系统内部发生的过程,总是由热力学概率小的宏观状态向热力学概率大的状态进行。
亦即在孤立系统内部所发生的过程总是沿着无序性增大的方向进行。
9. 热力学第一定律:ΔE=Q+A10.热力学第二定律:孤立系统:ΔS0(熵增加原理)11. 库仑定律:(k=1/4πε0)12. 高斯定理:(静电场是有源场)→无穷大平板:E=σ/2ε013. 环路定理:(静电场无旋,因此是保守场)θ2Ir P o Rθ1I14. 毕奥—沙伐尔定律:直长载流导线:无限长载流导线:载流圆圈:,圆弧:电磁学1. 定义:= /q0 单位:N/C =V/mB=Fmax/qv;方向,小磁针指向(S→N);单位:特斯拉(T)=104高斯(G)① 和:=q( + × )洛仑兹公式②电势:电势差:电动势:( )③电通量:磁通量:磁通链:ΦB=NφB单位:韦伯(Wb)Θ ⊕-q +qS④电偶极矩:=q 磁矩:=I =IS⑤电容:C=q/U 单位:法拉(F)乘自感:L=Ψ/I 单位:亨利(H)乘互感:M=Ψ21/I1=Ψ12/I2 单位:亨利(H)⑥电流:I = ; 乘位移电流:ID =ε0 单位:安培(A)⑦乘能流密度:2. 实验定律① 库仑定律:②毕奥—沙伐尔定律:③安培定律:d =I ×④电磁感应定律:ε感= –动生电动势:感生电动势:( i为感生电场)乘⑤欧姆定律:U=IR( =ρ )其中ρ为电导率3. 乘定理(麦克斯韦方程组)电场的高斯定理:( 静是有源场)( 感是无源场)磁场的高斯定理:( 稳是无源场)( 感是无源场)电场的环路定理:(静电场无旋)(感生电场有旋;变化的磁场产生感生电场)安培环路定理:(稳恒磁场有旋)(变化的电场产生感生磁场)4. 常用公式①无限长载流导线:螺线管:B=nμ0I② 带电粒子在匀强磁场中:半径周期磁矩在匀强磁场中:受力F=0;受力矩③电容器储能:Wc= CU2 乘电场能量密度:ωe= ε0E2 电磁场能量密度:ω= ε0E2+ B2乘电感储能:WL= LI2 乘磁场能量密度:ωB= B2 电磁场能流密度:S=ωV④ 乘电磁波:C= =3.0×108m/s 在介质中V=C/n,频率f=ν=波动学大学物理电磁学公式总结2概念(2113定义和相关公式)1. 位置矢量:,其5261在直角坐标系中:; 角位置:4102θ16532. 速度:平均速度:速率:( )角速度:角速度与速度的关系:V=rω3. 加速度:或平均加速度:角加速度:在自然坐标系中其中(=rβ),(=r2 ω)4. 力:=m (或= ) 力矩:(大小:M=rFcosθ方向:右手螺旋法则)5. 动量:,角动量:(大小:L=rmvcosθ方向:右手螺旋法则)6. 冲量:(= Δt);功:(气体对外做功:A=∫PdV)mg(重力) → mgh-kx(弹性力) → kx2/2F= (万有引力) → =Ep(静电力) →7. 动能:mV2/28. 势能:A保= –ΔEp不同相互作用力势能形式不同且零点选择不同其形式不同,在默认势能零点的情况下:机械能:E=EK+EP9. 热量:其中:摩尔热容量C与过程有关,等容热容量Cv 与等压热容量Cp之间的关系为:Cp= Cv+R10. 压强:11. 分子平均平动能:;理想气体内能:12. 麦克斯韦速率分布函数:(意义:在V附近单位速度间隔内的分子数所占比率)13. 平均速率:方均根速率:;最可几速率:14. 熵:S=KlnΩ(Ω为热力学几率,即:一种宏观态包含的微观态数)15. 电场强度:= /q0 (对点电荷:)16. 电势:(对点电荷);电势能:Wa=qUa(A= –ΔW)17. 电容:C=Q/U ;电容器储能:W=CU2/2;电场能量密度ωe=ε0E2/218. 磁感应强度:大小,B=Fmax/qv(T);方向,小磁针指向(S→N)。
电磁学公式总结
大学物理电磁学公式总结➢第一章(静止电荷的电场)1.电荷的基本性质:两种电荷,量子性,电荷守恒,相对论不变性。
2.库仑定律:两个静止的点电荷之间的作用力F ==3.电力叠加原理:F=ΣF i4.电场强度:E=, q0为静止电荷5.场强叠加原理:E=ΣE i用叠加法求电荷系的静电场:E=(离散型) E=(连续型)6.电通量:Φe=7.高斯定律:=Σq int8.典型静电场:1)均匀带电球面:E=0 (球面内)E=(球面外)2)均匀带电球体:E==(球体内)E=(球体外)3)均匀带电无限长直线:E=,方向垂直于带电直线4)均匀带电无限大平面:E=,方向垂直于带电平面9.电偶极子在电场中受到的力矩:M=p×E➢第三章(电势)1.静电场是保守场:=02.电势差:φ1–φ2=电势:φp=(P0是电势零点)电势叠加原理:φ=Σφi3.点电荷的电势:φ=电荷连续分布的带电体的电势:φ=4.电场强度E与电势φ的关系的微分形式:E=-gradφ=-▽φ=-(i+j+k)电场线处处与等势面垂直,并指向电势降低的方向;电场线密处等势面间距小。
5.电荷在外电场中的电势能:W=qφ移动电荷时电场力做的功:A12=q(φ1–φ2)=W1-W2电偶极子在外电场中的电势能:W=-p•E➢第四章(静电场中的导体)1.导体的静电平衡条件:E int=0,表面外紧邻处Es⊥表面或导体是个等势体。
2.静电平衡的导体上电荷的分布: Q int=0,σ=ε0E3.计算有导体存在时的静电场分布问题的基本依据:高斯定律,电势概念,电荷守恒,导体经典平衡条件。
4.静电屏蔽:金属空壳的外表面上及壳外的电荷在壳内的合场强总为零,因而对壳内无影响。
➢第五章(静电场中的电介质)1.电介质分子的电距:极性分子有固有电距,非极性分子在外电场中产生感生电距。
2.电介质的极化:在外电场中固有电距的取向或感生电距的产生使电介质的表面(或内部)出现束缚电荷。
最新电磁学公式总结
大学物理电磁学公式总结第一章(静止电荷的电场)1.电荷的基本性质:两种电荷,量子性,电荷守恒,相对论不变性。
2.库仑定律:两个静止的点电荷之间的作用力F ==3.电力叠加原理:F=ΣF i4.电场强度:E=, q0为静止电荷5.场强叠加原理:E=ΣE i用叠加法求电荷系的静电场:E=(离散型) E=(连续型)6.电通量:Φe=7.高斯定律:=Σq int8.典型静电场:1)均匀带电球面:E=0 (球面内)E=(球面外)2)均匀带电球体:E==(球体内)E=(球体外)3)均匀带电无限长直线:E=,方向垂直于带电直线4)均匀带电无限大平面:E=,方向垂直于带电平面9.电偶极子在电场中受到的力矩:M=p×E第三章(电势)1.静电场是保守场:=02.电势差:φ1–φ2=电势:φp=鈥(P0是电势零点)电势叠加原理:φ=Σφi3.点电荷的电势:φ=电荷连续分布的带电体的电势:φ=4.电场强度E与电势φ的关系的微分形式:E=-gradφ=-▽φ=-(i+j+k)电场线处处与等势面垂直,并指向电势降低的方向;电场线密处等势面间距小。
5.电荷在外电场中的电势能:W=qφ移动电荷时电场力做的功:A12=q φ1–φ2)=W1-W2电偶极子在外电场中的电势能:W=-p•E第四章(静电场中的导体)1.导体的静电平衡条件:E int=0,表面外紧邻处Es⊥表面或导体是个等势体。
2.静电平衡的导体上电荷的分布: Q int=0,σ=ε0E3.计算有导体存在时的静电场分布问题的基本依据:高斯定律,电势概念,电荷守恒,导体经典平衡条件。
4.静电屏蔽:金属空壳的外表面上及壳外的电荷在壳内的合场强总为零,因而对壳内无影响。
第五章(静电场中的电介质)1.电介质分子的电距:极性分子有固有电距,非极性分子在外电场中产生感生电距。
2.电介质的极化:在外电场中固有电距的取向或感生电距的产生使电介质的表面(或内部)出现束缚电荷。
电磁学公式大全
电磁学公式大全电磁学是物理学的一个重要分支,研究电荷和电流所产生的电场和磁场以及它们之间的相互作用。
电磁学公式是电磁学理论的重要组成部分,它们描述了电磁场的性质和规律。
在电磁学的学习和研究过程中,掌握和运用这些公式是至关重要的。
本文将为您介绍一些常见的电磁学公式,希望能对您的学习和工作有所帮助。
1. 库仑定律。
库仑定律描述了两个电荷之间的电力作用。
如果两个电荷的大小分别为q1和q2,它们之间的距离为r,那么它们之间的电力F可以用以下公式表示:\[ F = k\frac{q_1q_2}{r^2} \]其中,k为库仑常数,其数值为\(8.9875 × 10^9 N·m^2/C^2\)。
2. 电场强度。
电场强度E描述了单位正电荷在电场中所受到的力。
如果一个点电荷q在某一点产生了电场,那么在该点的电场强度可以用以下公式表示:\[ E = \frac{kq}{r^2} \]其中,k为库仑常数,q为点电荷的大小,r为点电荷到该点的距离。
3. 静电势能。
两个电荷之间由于电力作用而具有的势能称为静电势能。
如果两个电荷分别为q1和q2,它们之间的距离为r,那么它们之间的静电势能U可以用以下公式表示:\[ U = \frac{kq_1q_2}{r} \]4. 安培环路定理。
安培环路定理描述了通过任意闭合路径的电流总和等于该路径所围成的面积的变化率。
如果一条闭合路径上的电流总和为I,那么该路径所围成的面积S的变化率可以用以下公式表示:\[ \oint \vec{B} \cdot d\vec{l} = \mu_0 I \]其中,\(\vec{B}\)为磁感应强度,\(\mu_0\)为真空磁导率,d\(\vec{l}\)为路径元素。
5. 洛伦兹力。
洛伦兹力描述了电荷在电场和磁场中所受到的合力。
如果一个电荷q在电场E和磁场B中运动,那么它所受到的洛伦兹力F可以用以下公式表示:\[ \vec{F} = q(\vec{E} + \vec{v} \times \vec{B}) \]其中,\(\vec{E}\)为电场强度,\(\vec{v}\)为电荷的速度,\(\vec{B}\)为磁感应强度。
电磁学主要公式、定理、定律
电磁学主要公式、定理、定律一. 电场1.库仑定律:212q q F K r =2.电场强度定义式:F E q =3.点电荷电场强度决定式:2Q E Kr = 4.电势定义式:P E q ϕ= 5.两点间电势差:AB A B U ϕϕ=-6.场强与电势差的关系式:AB U Ed =〔只适用于匀强电场〕7.电场力移动电荷做功:AB W U q =⋅8平行板电容器电容定义式:Q C U=<U 就是电势差AB U > 9.平行板电容器电容决定式:4S C Kdεπ=〔式中,ε为介质的介电常数,S 为两板正对面积,K 为静电力恒量,d 为板间距离〕10.带电粒子在匀强电场中被加速:212mv qU = 11.带电粒子在匀强电场中偏转:2202qL U y mv d =〔U 为两板间电压〕 二.恒定电流 1.电流强度定义式:q I t = 2.电流微观表达式:I nqSv = 〔其中n 为单位体积内的自由电荷数,q 为每个电荷的电量值,S 为导体的横截面积,v 为自由电荷定向移动速率.〕3.电动势定义式:W E q=〔W 为非静电力移送电荷做的功,q 为被移送的电荷量〕4.导线电阻决定式:L R Sρ=<式中ρ为电阻率,由导线材料、温度决定,L 为导线长,S 为导线横截面积.>5.欧姆定律:U I R=<只适用于金属导电和电解液导电的纯电阻电路,对含电动机、电解槽 的非纯电阻电路,气体导电和半导体导电不适用〕6.串联电路: 〔1〕 总电阻 12......R R R =++总〔2〕电流关系123.....I I I I ===〔3〕电压关系123......U U U U =++总7.并联电路:〔1〕总电阻 1231111......R R R R =+++总 ①只有两个电阻并联时用1212R R R R R =+总 更方便快捷; ②若是n 个相同的电阻并联.可用1=R R n总 〔2〕 电流关系123=......I I I I +++总<3>电压关系123=......U U U U ===总8.电功的定义式:W qU UIt ==〔在纯电阻电路中 ,22U W UIt I Rt t R ===〕 9.电功率定义式:W P UI t==〔 在纯电阻电路中 , 22U P I R R ==〕 10.焦耳定律<电热计算式>:2Q I Rt =11.电热与电功的关系 :〔1〕在纯电电路中,W Q =〔2〕在非纯电阻电路中 W qU UIt ==>Q 2I Rt =12.电功率定义式:W P t= 13.电功率通用式:W P t=和P UI =〔对纯电阻电路,22W U P UI I R t R ====〕 14.闭合电路欧姆定律:E I R r=+〔变形:E U U =+外内;E IR Ir =+;E U Ir =+外〕三. 磁场1. 磁感应强度定义式:F B IL=〔F 是通电直导线受到磁场的作用力---安培力, I 和 L 分别为通电电流值和导线长.〕2. 通电导线在磁场中受得到的力---安培力计算式:F BIL =<B I ⊥>3.磁通量:=BS φ<B S ⊥>4.运动电荷在磁场中受到的力---洛伦兹力:〔1〕大小:F Bqv =〔B v ⊥〕〔2〕方向: 由"左手定则〞判断5. 带点粒子在匀强磁场中的运动:〔1〕v ∥ B 粒子不受力,保持匀速前进〔2〕v ⊥B 粒子受力,但是力不改变粒子速率,粒子做匀速圆周运动: 2v Bqv m R= ① 半径 mv R Bq =② 周期 2m T Bq π=四. 电磁感应1. 产生感应电流的条件:只要穿过闭合闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流产生,即:〔1〕 电路要闭合;〔2〕 穿过闭合电路的磁通量要发上变化;〔3〕 电路不闭合,虽然没有电流,但是有感应电动势E 产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源.2. 感应电流方向的判断方法:〔1〕 楞次定律:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.① 此方法最适合于闭合导体磁通量变化的情况,即"感生电动势〞②对"阻碍〞的理解—增反减同,来拒去留,增缩减扩.〔2〕 右手定则① 此方法最适合于有"明显切割〞的情况,即"动生电动势〞3.感应电动势大小的计算——法拉第电磁感应定律〔1〕 文字表达:感应电动势的大小,跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比.〔2〕计算公式: ①E n tφ∆=∆〔多用于回路磁通量变化时,求E 的平均值也用它〕 ②E=BLv 〔B L v 三者要互相垂直. 最适用于导线切割磁力线运动情况.求E 的瞬时值也用它〕4. 通过导体截面电荷量的计算式:q n R r φ=+〔注意,电荷量与时间无关〕5.特殊的电磁感应现象:〔1〕互感:两个彼此绝缘的电路的电磁感应现象.〔2〕自感:自身电流发生变化而产生的电磁感应现象.〔自感系数L 由线圈的匝数、截面、长短和铁芯决定〕〔3〕 涡流:块状金属在变化的磁场中产生的环状感应电流.五. 交流电1. 正弦交流电的产生:矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀角速度转动. 〔1〕 中性面位置,B S ⊥, φ最大,0t φ=,0E =〔2〕 转过900后,B ∥S ,0φ=, E 为最大值:m E nBS ω=2.交流电的几个值:〔1〕最大值〔也叫峰值〕表达式m E nBS ω=〔2〕瞬时值表达式:<从中性面开始计时>〔3〕有效值〔交流电表所指,电器所标,平时所说,都指"有效值〞 ;计算交流电做功,电功率,电热,也都要用"有效值〞.〕注意:这种关系只适用于正弦交流电!〔4〕平均值:E N t φ=<绝对不能用122E E +> 〔5〕通过导体截面的电荷量: q N R r φ=+3. 交流电路中的电容和电感〔1〕 电容 〔在交流电路中有容抗〕——隔直通交;阻低通高;〔2〕 电感 〔在交流电路中有感抗〕——通直阻交;通低阻高;4. 理想变压器相关公式:〔1〕1122U n U n = 〔2〕1221I n I n = ① 该式只适用于只有一个副线圈的情况;②若有多个副线圈, 其计算式为:123.....P P P P === 即112233.......n n I U I U I U I U =+++〔3〕=P P 入出〔4〕输电功率损失 2P I r =〔r 为输电线总电阻〕〔5〕 输电电压损失 U I =r 〔r 为输电线总电阻〕。
电磁场公式大全
电磁场公式大全电磁场是我们周围最为普遍的自然界现象之一,它会影响到我们大自然生态系统中的每一个角落。
有关电磁场的科学概念及其相关证据已经广泛运用于航空航天、电力技术和通信技术等各类技术领域,无论是工业应用还是实验室研究,都需要掌握一些常用的电磁场公式。
为了更好地了解电磁场的特性和应用,有必要先从“电磁场公式大全”入手,下面将介绍电磁场大全中的几个常用的公式:1、电磁场力:电磁场力F由电荷q、速度V及磁场B给出:F=qvXB;2、电磁势:电通量Φ∖电压U、电流I及磁通量B给出:U=Φ/BI;3、电偶极子:电偶极子表示两个带电粒子构成的电场,其公式:V=kq1q24/r;4、磁通量:磁通量表示电磁场中电流线圈的数量,由公式:B=μo1;5、磁密度:由公式表示,磁密度H=B/u;6、磁力线:磁力线表示一个磁场中的磁性物质的分布,由公式:m=H∕I;7、电磁功率:由公式表示,电磁功率P=UXI;8、电磁能量:磁场中的电磁能量由公式表示,W=U2∕2C;9、电磁感应强度:由公式表示,E=BXv;10、磁矩:磁矩由公式表示,M=BIA;上述九个公式中,前五个是电磁力学,后四个是电磁场的基本公式,它们是电磁理论研究的重要基础。
无论是在哪个领域进行电磁场研究,都要掌握和理解上述公式,这有利于更好地掌握电磁场的性质及运用。
现代电磁场理论的发展也使得上述的公式可以进行更加复杂的分析,包括电磁相位、电磁双极子、多维电磁场、电磁辐射以及强磁场等等,但是其基础公式仍然是上述九条。
由于电磁场是物理学中十分重要的领域,因此,要想真正理解它们,必须熟练掌握和掌握上述电磁场公式,以便在实际应用中正确使用它们。
当然,随着科学技术的发展,电磁场理论也不断发展,它们也将提供更多更强大的公式,以帮助我们更好地理解和使用电磁场的特性和运用。
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静电场小结一、库仑定律
二、电场强度
三、场强迭加原理
点电荷场强
点电荷系场强
连续带电体场强
四、静电场高斯定理
五、几种典型电荷分布的电场强度
均匀带电球面
均匀带电球体
均匀带电长直圆柱面
均匀带电长直圆柱体
无限大均匀带电平面六、静电场的环流定理
七、电势
八、电势迭加原理
点电荷电势
点电荷系电势
连续带电体电势
九、几种典型电场的电势
均匀带电球面
均匀带电直线
十、导体静电平衡条件
(1) 导体内电场强度为零;导体表面附近场强与表面垂直。
(2) 导体是一个等势体,表面是一个等势面。
推论一电荷只分布于导体表面
推论二导体表面附近场强与表面电荷密度关系
十一、静电屏蔽
导体空腔能屏蔽空腔内、外电荷的相互影响。
即空腔外(包括外表面)的电荷在空腔内的场强为零,空腔内(包括内表面)的电荷在空腔外的场强为零。
十二、电容器的电容
平行板电容器
圆柱形电容器
球形电容器
孤立导体球
十三、电容器的联接
并联电容器
串联电容器
十四、电场的能量
电容器的能量
电场的能量密度
电场的能量
稳恒电流磁场小结一、磁场
运动电荷的磁场
毕奥——萨伐尔定律
二、磁场高斯定理
三、安培环路定理
四、几种典型磁场
有限长载流直导线的磁场
无限长载流直导线的磁场
圆电流轴线上的磁场
圆电流中心的磁场
长直载流螺线管内的磁场
载流密绕螺绕环内的磁场
五、载流平面线圈的磁矩
m和S沿电流的右手螺旋方向
六、洛伦兹力
七、安培力公式
八、载流平面线圈在均匀磁场中受到的合磁力
载流平面线圈在均匀磁场中受到的磁力矩
电磁感应小结一、电动势
非静电性场强
电源电动势
一段电路的电动势
闭合电路的电动势
当时,电动势沿电路(或回路)l的正方向,时沿反方向。
二、电磁感应的实验定律
1、楞次定律:闭合回路中感生电流的方向是使它产生的磁通量反抗引起电磁感应的磁通量变化。
楞次定律是能量守恒定律在电磁感应中的表现。
2、法拉第电磁感应定律:当闭合回路l中的磁通量变化时,在回路中的感应电动势为
若时,电动势沿回路l的正方向,时,沿反方向。
对线图,为全磁通。
3、感应电流
感应电量
三、电动势的理论解释
1、动生电动势在磁场中运动的导线l以洛伦兹力为非电静力而成为一电源,导线上的动生电动势
若,电动势沿导线l的正方向,若,沿反方向。
动生电动势的大小为导线单位时间扫过的磁通量,动生电动势的方向可由正载流子受洛伦兹力的方向决定。
直导线在均匀磁场的垂面以磁场为轴转动。
平面线圈绕磁场的垂轴转动。
2、感生电动势变化磁场要在周围空间激发一个非静电性的有旋电场E,使在磁场中的导线l成为一电源,导线上的感生电动势
有旋电场的环流
有旋电场绕磁场的变化率左旋。
圆柱域匀磁场激发的有旋电场
,
机械振动小结
一、简谐振动的描述
1、谐振方程
振动的相位
简谐振动的三个特征量:角频率w取决于振动系统的性质;
振幅A初相j取决于振动的初始条件。
2、谐振曲线
3、旋转矢量
振动与旋转矢量的对应关系:振动的振幅~旋转矢量的长度,振动的相位~矢量的角位置,振动的初相~矢量的初角位置,振动相位的变化~矢量的角位移,振动的角频率~矢量的角速度,振动的周期和频率~矢量旋转的周期和频率。
二、振动的相位随时间变化的关系
两个同频振动的相差和时间差的关系:
同相,反相。
三、简谐振动的微分方程
四、简谐振动的动力学特征
正比回复力:
,
初始条件决定振幅和初相
,
正比回复力矩:
,
五、简谐振动实例
弹簧振子:,
单摆小角度振动:,
六、简谐振动的能量
七、两个简谐振动的合成
同方向同频率振动的合成:合振动为简谐振动,振动的频率不变。
振动的的振幅,其中。
振动的初相满足。
波动小结
一、简谐波的波速、波长和频率之间的关系
二、波线上两点之间的波程l
两点振动的时间差
两点振动的相位差
三、简谐波的波动方程的一般形式(通式)
式中负号对应于正行波,正号对应于反行波。
四、波的平均能量密度
波强(平均能流密度)
波的平均能流
若波强与曲面垂直且大小不变
五、波的干涉
相干条件:同振动方向,同频率,恒相差。
波干涉的合振幅
其中:和为两列相干波在干涉点的振幅,为两列相干波在干涉点的相位差。
六、波干涉的极值条件
若为干涉极大点;
若为干涉极小点。
其中:和为两个波源的初相位,和为两个波源到干涉点的波程。
若两个相干源同相,上述条件简化为
时,为干涉极大点;
时合振幅极小。
其中为从两个波源到干涉点的波程差。
七、驻波
驻波的产生:两列同振幅、反方向传播的相干波叠加的结果。
驻波的特点:有波腹,即干涉极大点,相邻波腹间距;有波节,即干涉静止点,相邻波节间距。
相邻的波腹与波节间距为。
同段同相,邻段反相。
八、半波损失
波从波疏介质入射到波密介质,在分界面处反射时,反射点有半波损失,即有相位π的突变,出现波节;波从波密介质入射到波疏介质,反射点没有半波损失,出现波腹。
两固定端之间形成稳定驻波的条件,弦长。
光学小结
一、光程
一束光在光线上AB之间的光程
求和沿光路(光线)进行;为附加光程差,有0和λ/2两个可能的取值,取决于发生半波损失的情况。
AB之间光振动的时间差
AB之间光振动的相位差
二、光程差
两束相干光在干涉点的光程差
求和沿两条光路进行,从同相点计算到干涉点;是附加光程差,有0和λ/2两个可能的取值,取决于两束相干光半波损失的情况。
两束相干光在干涉点的相位差
薄透镜的等光程性平行光经薄透镜会聚时各光线的光程相等。
三、光干涉的极值条件
干涉点的相位差时
四、双缝干涉
时,即(k=0、1、2、3…)处干涉相长;
时,即(k=1、2、3…)处干涉相消。
屏中心为零级明纹,条纹间距(宽度)
由于半波损失,洛埃镜干涉条纹与相氏双缝干涉条纹的明暗相反。
五、薄膜干涉
薄膜干涉的光程差
对于垂直入射的平行光
是附加光程差,对于反射光的干涉,若或,;若或,。
六、等厚干涉
平行光垂直照射薄膜,若或,棱边为0级暗纹中心。
明纹厚度(k=1,2,3……)
暗纹厚度(k=0,1,2,3……)
对所有的等厚干涉,相邻明(或暗)条纹中心之间的厚度差都相等,为。
七、劈尖的等厚干涉
k级纹到棱边的距离
相邻明(或暗)条纹中心之间的距离相等,为。
八、牛顿环的等厚干涉
平行光垂直照射牛顿环,若或,中心为0级暗斑。
明环半径(k=1,2,3……)
暗环半径(k=0,1,2,3……)
九、迈克尔逊干涉仪
相当于薄膜干涉。
动臂移动,则干涉条纹移动。
若条纹移动数为N,则动臂
移动距离为。
十、缝衍射
暗纹条件:
半波带数 k=1、2、3……
缝端光程差
衍射角
线位置
明纹条件:暗纹条件中的k在明纹条件中为。
中央明纹的角位置满足线位置为。
次级条纹宽度中央明纹宽度。
十一、圆孔衍射
爱里斑(中央亮斑)角半径
光学仪器最小分辨角
光学仪器分辨率
十二、光栅衍射
光栅方程:邻缝光程差,时,方向出现k 级极大。
缺级条件:时,k,2k,3k……级次主极大缺级。
十三、偏振光
光是横波,有自然光、线偏振光、部分偏振光等不同的偏振态。
十四、偏振片
自然光入射时,透射光光强为的偏振光。
偏振光入射时,透射光光强遵从马吕斯定律,其中为偏振光振动方向与偏振片偏振化方向之间的夹角。
偏振片、玻璃片堆和利用光的双折射制成的各种偏振器,都可以用于起偏和检偏。
十五、反射和折射时的偏振现象
自然光入射到两种介质的界面上时,反射光和折射光一般是部分偏振光。
布儒斯特定律当光以起偏振角入射时,反射光为光振动垂直入射面的偏振光。
此时折射光与反射光互相垂直,。