变化的电磁场知识点总结

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电磁场与电磁波知识点总结 知乎

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电磁场和电磁波是物理学中的重要基础知识,涉及到电学、磁学、波动光学等多个领域。

下面是对电磁场和电磁波的一些重要知识点总结:
1. 电场和磁场:电场是指空间中由电荷引起的电力作用,磁场是指空间中由电流引起的磁力作用。

电场和磁场都是矢量场,可以用矢量图形表示。

2. 麦克斯韦方程组:麦克斯韦方程组是描述电磁场行为的基本方程,包括四个方程:高斯定理、高斯磁定理、法拉第电磁感应定律和安培环路定理。

3. 电磁波:电磁波是由电场和磁场相互作用引起的一种波动现象,包括无线电波、可见光、紫外线、X射线等。

电磁波具有波长、频率等特征,可以用波动方程表示。

4. 偏振:偏振是指电磁波中电场矢量的振动方向。

根据电场矢量的振动方向,电磁波可以分为线偏振、圆偏振和不偏振等。

5. 折射和反射:当电磁波从一种介质传播到另一种介质时,会发生折射现象,即波的传播方向改变。

同时,当电磁波遇到介质的边界时,会发生反射现象,即波发生反向传播。

折射和反射现象可以用斯涅尔定律和菲涅尔公式计算。

6. 衍射和干涉:电磁波在经过小孔或射缝等障碍物时,会发生衍射现象,即波扩散后形成干涉条纹。

同时,当两束电磁波相遇时,会发生干涉现象,即波的振幅会增强或减弱。

衍射和干涉现象可以用
菲涅尔衍射和双缝干涉等理论进行描述。

以上是电磁场和电磁波的一些重要知识点总结。

熟练掌握这些知识,对于理解电学、磁学、波动光学等学科都具有重要意义。

电磁场与电磁波期末复习知识点归纳

电磁场与电磁波期末复习知识点归纳

哈密顿算子:矢量微分算子( Hamilton、nabla、del )
ex
x
ey
y
ez
z
★ 标量场的梯度
gradu u u xˆ u yˆ u zˆ ( xˆ yˆ zˆ)u x y z x y z
★ 矢量场的散度计算公式:
divA= • A Ax Ay Az x y z
1
2=∞ nˆ • D1 s
nˆ E1 0 nˆ B1 0
nˆ H1 Js
2、理想介质表面上 的边界条件
1=0
2=0
nˆ • (D1 D2) 0 nˆ (E1 E2 ) 0
nˆ B1 B2 0
nˆ H1 H2 0
第三章 静态电磁场及其边值问题的解
静电场中: E 0
圆柱坐标和球坐标的公式了解:
Bx By Bz
圆柱坐标系中的体积微元: dV=(d)(d)(dz)= d d dz
分析的问题具有圆柱对称性时可表示为:dV=2ddz
球坐标系中的体积微元: dV=(rsind)(rd)(dr)
分析的问题具有球对称性 时可表示为:
=r2sindrdd dV=4r2dr
★ 标量场的等值面方程 u x, y, z 常数C
程的解都是唯一的。这就是边值问题的唯一性定理
◇ 唯一性定理的意义:是间接求解边值问题的理论依据。
● 镜像法求解电位问题的理论依据是“唯一性定理”。
点电荷对无限大接地导体平面的镜像
z
r1
P
q h
r r2 介质
x
h
介质
q
点电荷对接地导体球面的镜像。
P
r
a
r2
o θ q
d
’d

高中物理:第14章电磁波相对论简介

高中物理:第14章电磁波相对论简介

第14章电磁波相对论简介版块一知识点1变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场'电磁波的产生、发射、接收及其传播Ⅰ1.麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场。

2.电磁场:变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体,这就是电磁场。

3.电磁波:电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波。

(1)电磁波是横波,在空间传播不需要介质。

(2)v=λf对电磁波同样适用。

(3)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。

4.发射电磁波的条件(1)要有足够高的振荡频率;(2)电路必须开放,使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。

5.调制:有调幅和调频两种方法。

6.电磁波的传播(1)三种传播方式:天波、地波、空间波。

(2)电磁波的波速:真空中电磁波的波速与光速相同,c=3.0×108 m/s。

7.电磁波的接收(1)当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率相等时,激起的振荡电流最强,这就是电谐振现象。

(2)使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐,能够调谐的接收电路叫作调谐电路。

(3)从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程叫作检波,检波是调制的逆过程,也叫作解调。

8.电磁波的应用电视和雷达。

知识点2电磁波谱Ⅰ1.定义按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线,形成电磁波谱。

最强医用治疗知识点3狭义相对论的基本假设质速关系、质能关系' 相对论质能关系式Ⅰ1.狭义相对论的两个基本假设(1)狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。

(2)光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,光速与光源、观测者间的相对运动没有关系。

2.相对论的质速关系(1)物体的质量随物体速度的增加而增大,物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m 0之间有如下关系: m =m 01-⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2。

(2)物体运动时的质量m 总要大于静止时的质量m 0。

物理必修一高二知识点总结

物理必修一高二知识点总结

物理必修一高二知识点总结高二物理必修一知识点11、电磁场理论的核心之一:变化的磁场产生电场在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解:(1)均匀变化的磁场产生稳定电场(2)非均匀变化的磁场产生变化电场2、电磁场理论的核心之二:变化的电场产生磁场麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场◎理解:(1)均匀变化的电场产生稳定磁场(2)非均匀变化的电场产生变化磁场3、麦克斯韦电磁场理论的理解:恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场振荡电场产生同频率的振荡磁场振荡磁场产生同频率的振荡电场4、电磁场:如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场5、电磁波:电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波.6、电磁波的特点:(1)电磁波是横波,电场强度E和磁感应强度B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同.v=λf(3)电磁波具有波的特性7、赫兹的电火花:赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.,他还测量出电磁波和光有相同的速度.这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论,赫兹在人类历首先捕捉到了电磁波。

高二物理必修一知识点2牛顿运动定律的应用1、动力学的两类基本问题:(1)已知物体的受力情况,确定物体的运动情况.基本解题思路是:①根据受力情况,利用牛顿第二定律求出物体的加速度.②根据题意,选择恰当的运动学公式求解相关的速度、位移等.(2)已知物体的运动情况,推断或求出物体所受的未知力.基本解题思路是:①根据运动情况,利用运动学公式求出物体的加速度.②根据牛顿第二定律确定物体所受的合外力,从而求出未知力.(3)注意点:①运用牛顿定律解决这类问题的关键是对物体进行受力情况分析和运动情况分析,要善于画出物体受力图和运动草图.不论是哪类问题,都应抓住力与运动的关系是通过加速度这座桥梁联系起来的这一关键.②对物体在运动过程中受力情况发生变化,要分段进行分析,每一段根据其初速度和合外力来确定其运动情况;某一个力变化后,有时会影响其他力,如弹力变化后,滑动摩擦力也随之变化.2、关于超重和失重:在平衡状态时,物体对水平支持物的压力大小等于物体的重力.当物体在竖直方向上有加速度时,物体对支持物的压力就不等于物体的重力.当物体的加速度方向向上时,物体对支持物的压力大于物体的重力,这种现象叫超重现象.当物体的加速度方向向下时,物体对支持物的压力小于物体的重力,这种现象叫失重现象.对其理解应注意以下三点:(1)当物体处于超重和失重状态时,物体的重力并没有变化.(2)物体是否处于超重状态或失重状态,不在于物体向上运动还是向下运动,即不取决于速度方向,而是取决于加速度方向.(3)当物体处于完全失重状态(a=g)时,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等.易错现象:(1)当外力发生变化时,若引起两物体间的弹力变化,则两物体间的滑动摩擦力一定发生变化,往往有些同学解题时仍误认为滑动摩擦力不变。

高三物理电磁场知识点总结

高三物理电磁场知识点总结

高三物理电磁场知识点总结电磁场是物理学中的一个重要概念,我们身边的电器设备、通信技术、交通工具等都与电磁场息息相关。

在高三物理学习中,电磁场也是一个重要的考察内容。

本文将总结高三物理中涉及的电磁场知识点,帮助同学们更好地掌握这一内容。

1. 电磁感应电磁感应是电磁场的一项基本性质。

当一个导体在磁场中运动或磁场发生变化时,会产生感应电动势。

根据安培-奥姆定律,感应电动势等于导体内的电荷流动速率乘以电荷单位所受的电动势。

2. 洛伦兹力洛伦兹力是磁场对运动电荷所施加的力。

根据洛伦兹力公式,洛伦兹力等于电荷的速度与磁感应强度的乘积,并受到电荷的电量及该速度与磁感应强度之间夹角的影响。

3. 磁感应强度磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。

它的单位是特斯拉(T)。

根据电磁感应定律,磁感应强度的大小与电流强度及导线中的匝数有关。

4. 安培力、磁力矩和力矩平衡当导线中有电流通过时,该导线在磁场中将受到安培力的作用,该力作用于导线上各个电荷载流子,导致导线发生位移。

此外,在磁场中的线圈也会发生磁力矩,力矩平衡发生在一个物体受到多个力矩时,所有力矩的和为零的情况下。

5. 切割磁力线引起的感应电动势当磁场中的磁力线被切割时,会引起感应电动势,根据法拉第电磁感应定律可以得知,感应电动势与切割磁力线的速率成正比。

6. 磁感应强度对电流产生的影响磁感应强度对电流产生的影响可以通过洛伦茨力定律来描述。

根据这个定律,当导体中存在电流时,电流元受到的磁场力与磁感应强度成正比。

7. 毕奥-萨伐尔定律毕奥-萨伐尔定律是描述电流元所产生磁场的物理定律。

根据这个定律,电流元所产生的磁感应强度的大小与该电流元的长度、电流强度及距离有关。

8. 磁化强度和磁化电流磁化强度描述了物质被磁化后所呈现的磁化程度。

磁化强度的大小与物质所受的磁场力和该物质的磁场强度之间有关。

磁化电流是产生磁化强度的电流形式,与磁化强度成正比。

9. 磁感应强度在导体内的分布磁感应强度在导体内的分布与导体内部存在的电流有关。

(完整版)高中物理电磁学知识点

(完整版)高中物理电磁学知识点

二、电磁学(一)电场 1、库仑力:221r q q kF = (适用条件:真空中点电荷) k = 9.0×109 N ·m 2/ c 2 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: qFE =单位: N / C 点电荷电场场强 rQ k E = 匀强电场场强 dU E =3、电势,电势能:qEA 电=ϕ,A q E ϕ=电 顺着电场线方向,电势越来越低。

4、电势差U ,又称电压 qWU =U AB = φA -φB 5、电场力做功和电势差的关系: W AB = q U AB 6、粒子通过加速电场: 221mv qU =7、粒子通过偏转电场的偏转量:2022022212121V L md qU V L m qE at y === 粒子通过偏转电场的偏转角 20mdv qULv v tg xy ==θ 8、电容器的电容:c Q U=电容器的带电量: Q=cU 平行板电容器的电容: kdS c πε4= 电压不变 电量不变(二)直流电路 1、电流强度的定义:I = 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=R 1+R 2+R 3电压分配2121R R U U =,U R R R U 2111+=功率分配 2121R R P P =,P R R R P 2111+=4、并联电路总电阻: 3211111R R R R++= (并联的总电阻比任何一个分电阻小)两个电阻并联 2121R R R R R +=并联电路电流分配 1221I R I R =,I 1=I R R R 212+ 并联电路功率分配 1221R R P P =,P R R R P 2121+=5、欧姆定律:(1)部分电路欧姆定律: 变形:U=IR(2)闭合电路欧姆定律:I =rR E+ Ir U E += E r 路端电压:U = E -I r= IR输出功率:= IE -I r =(R = r 输出功率最大) R电源热功率:电源效率:=EU= R R+r 6、电功和电功率: 电功:W=IUt焦耳定律(电热)Q=电功率 P=IU纯电阻电路:W=IUt=P=IU非纯电阻电路:W=IUt >P=IU >Sl R ρ=(三)磁场1、磁场的强弱用磁感应强度B 来表示: IlFB =(条件:B ⊥L )单位:T 2、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。

电磁场理论知识点总结

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电磁场理论知识点总结电磁场与电磁波总结第1章场论初步⼀、⽮量代数A ?B =AB cos θA B ?=AB e AB sin θA ?(B ?C ) = B ?(C ?A ) = C ?(A ?B ) A ? (B ?C ) = B (A ?C ) – C ?(A ?B ) ⼆、三种正交坐标系 1. 直⾓坐标系⽮量线元 x y z =++l e e e d x y z⽮量⾯元 =++S e e e x y z d dxdy dzdx dxdy 体积元 d V = dx dy dz单位⽮量的关系 ?=e e e x y z ?=e e e y z x ?=e e e z x y 2. 圆柱形坐标系⽮量线元 =++l e e e z d d d dz ρ?ρρ?l ⽮量⾯元 =+e e z dS d dz d d ρρ?ρρ? 体积元 dV = ρ d ρ d ? d z 单位⽮量的关系 ?=?? =e e e e e =e e e e zz z ρ??ρρ?3. 球坐标系⽮量线元 d l = e r d r + e θ r d θ + e ? r sin θ d ? ⽮量⾯元 d S = e r r 2sin θ d θ d ? 体积元 dv = r 2sin θ d r d θ d ? 单位⽮量的关系 ?=??=e e e e e =e e e e r r r θ?θ??θcos sin 0sin cos 0 001x r y z z A A A A A A ??=-sin cos sin sin cos cos cos cos sin sin sin cos 0x r y z A A A A A A=--θ?θ?θ?θθ?θ?θ??sin 0cos cos 0sin 010r r z A A A A A A=-θ??θθθθ三、⽮量场的散度和旋度1. 通量与散度=??A S Sd Φ 0lim→?=??=??A S A A Sv d div v2. 环流量与旋度=??A l ?ld Γ maxnrot =lim→A l A e ?lS d S3. 计算公式=++A y x zA A A x y z11()=++A zA A A z ?ρρρρρ? 22111()(sin )sin sin =++A r A r A A r r r r ?θθθθθ?x y z ?=e e e A x y z x y z A A A=?e e e A z z z A A A ρ?ρρρ?ρ sin sin=?e e e A r r zr r r A r A r A ρθθθ?θ 4. ⽮量场的⾼斯定理与斯托克斯定理=A S A SVd dV ?=A l A S ?l四、标量场的梯度 1. ⽅向导数与梯度00()()lim→-?=??l P u M u M u llcos cos cos =++P uu u ulx y zαβγ cos ??=?e l u u θ grad = =+e e e +e n x y zu u u uu n x y z2. 计算公式=++???e e e xy zu u uu x y z1=++???e e e z u u u u z ρρρ? 11sin =++???e e e r u u u u r r r zθ?θθ五、⽆散场与⽆旋场1. ⽆散场 ()0=A =??F A2. ⽆旋场 ()0=u =?F u六、拉普拉斯运算算⼦ 1. 直⾓坐标系222222222222222222222222222222=++?=?+?+??=++?=++?=++A e e e x x y y z zy y y x x x z z z x y zu u u u A A A x y zA A A A A A A A A A A A x y z x y z x y z,,2. 圆柱坐标系22222222222222111212=++ =?--+?-++? ? ??????A e e e z z u u uu zA A A A A A A ?ρρρρρρρρρ?ρρ?ρρ?3. 球坐标系22222222111sin sin sin =++ ? ??????????u u uu r r r r r r θθθ?θ? ???+-??+?+???--??+?+???----=θθθ?θ?θθθθ?θθθθθθθ?θθA r A r A r A A r A r A r A A r A r A r A r A r r r r r 2 22222222222222222sin cos 2sin 1sin 2sin cos 2sin 12sin 22cot 22e e e A 七、亥姆霍兹定理如果⽮量场F 在⽆限区域中处处是单值的,且其导数连续有界,则当⽮量场的散度、旋度和边界条件(即⽮量场在有限区域V ’边界上的分布)给定后,该⽮量场F 唯⼀确定为()()()=-?+??F r r A r φ其中 1()()4''??'='-?F r r r r V dV φπ1()()4''??'='-?F r A r r r V dV π第2章电磁学基本规律⼀、麦克斯韦⽅程组 1. 静电场基本规律真空中⽅程: 0d ?=SE S ?qεd 0?=?lE l ? 0=E ρε 0??=E 场位关系:3''()(')'4'-=-?r r E r r r r V q dV ρπε =-?E φ 01()()d 4π''='-?r r |r r |V V ρφε介质中⽅程: d ?=?D S ?S qd 0?=?lE l ? ??=D ρ 0??=E极化:0=+D E P ε e 00(1)=+==D E E E r χεεεε极化电荷:==?P e PS n n P ρ =-??P P ρ 2. 恒定电场基本规律电荷守恒定律:0+=?J tρ传导电流: =J E σ与运流电流:ρ=J v恒定电场⽅程: d 0?=?J S ?Sd 0l=E l 0=J 0E =3. 恒定磁场基本规律真空中⽅程:0 d ?=?B l ?lI µd 0?=?SB S ? 0=B J µ 0=B场位关系:03()( )()d 4π ''?-'='-?J r r r B r r r VV µ =??B A 0 ()()d 4π'''='-?J r A r r r V V µ 介质中⽅程:d ?=?H l ?l Id 0?=?SB S ? ??=H J 0??=B磁化:0=-BH M µ m 00(1)=+B H =H =H r χµµµµ 磁化电流:m =??J M ms n =?J M e4. 电磁感应定律d d ?=-SE l B S ?lddt =-BE t5. 全电流定律和位移电流全电流定律:d ()d ??=+D H l J S ?lSt =+DH J t位移电流: d =DJ d dt6. Maxwell Equationsd ()d d d d d 0=+?=-??==D H J S B E S D S B Sl S l S SV S l t l t V d ρ 0=+???=-?==?D H J B E D B t t ρ ()() ()()0=+???=-?==?E H E H E E H t t εσµερµ ⼆、电与磁的对偶性e m e m e m e e m m e e m mm e 00=-??==+??=--?=?=?????=?=??B D E H D B H J E J D B D B t t &t t ρρ m e e m ??=--?=+==B E J D H J D B tt ρρ三、边界条件 1. ⼀般形式12121212()0()()()0-=-=-=-=e E E e H H J e D D e B B n n S n Sn ρ2. 理想导体界⾯和理想介质界⾯111100?=??===e E e H J e D e B n n Sn S n ρ 12121212()0()0()0()0-=-=-=-=e E E e H H e D D e B B n n n n 第3章静态场分析⼀、静电场分析1. 位函数⽅程与边界条件位函数⽅程: 220?=-电位的边界条件:121212=??-=-?s nn φφφφεερ 111=??=-?s const nφφερ(媒质2为导体) 2. 电容定义:=qC φ两导体间的电容:=C q /U任意双导体系统电容求解⽅法:2211===D SE S E lE l蜒SS d d q C U d d ε3. 静电场的能量N 个导体: 112==∑ne i i i W q φ连续分布: 12=?e V W dV φρ电场能量密度:12D E ω=?e⼆、恒定电场分析1. 位函数微分⽅程与边界条件位函数微分⽅程:20?=φ边界条件:121212=??=?nn φφφφεε 12()0?-=e J J n 1212[]0?-=J J e n σσ 2. 欧姆定律与焦⽿定律欧姆定律的微分形式: =J E σ焦⽿定律的微分形式: =??E J V3. 任意电阻的计算2211d d 1??====E l E l J SE SSSUR G Id d σ(L R =σS )4. 静电⽐拟法:C —— G ,ε —— σ2211===D SE S E lE l蜒SS d d q C U d d ε 2211d d d ??===J S E SE lE lS S d I G Uσ三、恒定磁场分析1. 位函数微分⽅程与边界条件⽮量位:2?=-A J µ 12121211A A e A A J n s µµ()=?-=标量位:20m φ?= 211221??==??m m m m n nφφφφµµ 2. 电感定义:d d ??===??B S A l ?SlL IIIψ=+i L L L3. 恒定磁场的能量 N 个线圈:112==∑Nm j j j W I ψ连续分布:m 1d 2A J =??V W V 磁场能量密度:m 12H B ω=? 第4章静电场边值问题的解⼀、边值问题的类型●狄利克利问题:给定整个场域边界上的位函数值()=f s φ●纽曼问题:给定待求位函数在边界上的法向导数值()?=?f s nφ●混合问题:给定边界上的位函数及其向导数的线性组合:2112()()?==?f s f s nφφ●⾃然边界:lim r r φ→∞=有限值⼆、唯⼀性定理静电场的惟⼀性定理:在给定边界条件(边界上的电位或边界上的法向导数或导体表⾯电荷分布)下,空间静电场被唯⼀确定。

人教版高二物理必修第三册第九章电磁场及其应用全章知识点梳理

人教版高二物理必修第三册第九章电磁场及其应用全章知识点梳理

人教版高二物理必修第三册第九章电磁场及其应用全章知识点梳理1. 电磁场的概念和性质- 电磁场是由电荷静电场和电流产生的磁场相互作用形成的。

- 电磁场有电场强度、电场线、磁感应强度、磁感线等性质。

2. 静电场的描述和计算- 静电场的描述需要用到电势、电位能、电场强度等概念。

- 静电场的计算可以利用库仑定律、电场强度叠加原理等方法。

3. 静电场中电势的性质和计算方法- 静电场中的电势随距离的变化遵循电势线的分布。

- 计算静电场中的电势可以利用电势差和电势公式进行。

4. 静电场中的带电粒子的运动规律- 静电场中带电粒子会受到电场力的作用而产生运动。

- 带电粒子在静电场中的运动规律可以描述为受力分析和加速度公式。

5. 磁场的概念和性质- 磁场是由电流产生的磁感应强度和磁感线组成的。

- 磁场有磁感应强度、磁场线、磁感应力等性质。

6. 磁场中带电粒子的运动规律- 磁场中带电粒子会受到磁场力的作用而产生运动。

- 带电粒子在磁场中的运动规律可以描述为洛伦兹力和离心力。

7. 电磁感应现象和法拉第电磁感应定律- 电磁感应是指磁场变化或电流变化产生感应电动势的现象。

- 法拉第电磁感应定律描述了感应电动势与磁通量变化的关系。

8. 自感和互感- 自感是导体中电流自身的感应现象。

- 互感是导体中电流与相邻导体之间的感应现象。

9. 变压器的原理和应用- 变压器利用电磁感应原理实现输入输出电压的变化。

- 变压器广泛应用于电力传输和家用电器。

10. 电磁波的性质和产生- 电磁波是由变化的电场和磁场相互作用产生的。

- 电磁波有频率、波长、速度等性质。

11. 光的干涉和衍射现象- 光的干涉是指两个或多个光波相遇产生的共振和抵消现象。

- 光的衍射是指光通过物体边缘或孔隙产生的偏折现象。

12. 光的偏振现象- 光的偏振是指光波振动方向通过偏振器限制后变得单一方向的现象。

- 光的偏振有线偏振和圆偏振两种形式。

13. 光的多普勒效应- 光的多普勒效应是指光源或观察者相对运动时光的频率发生变化的现象。

电磁场与电磁波复习重点

电磁场与电磁波复习重点

梯度: 高斯定理:A d S ,电磁场与电磁波知识点要求第一章矢量分析和场论基础1理解标量场与矢量场的概念;场是描述物理量在空间区域的分布和变化规律的函数。

2、理解矢量场的散度和旋度、标量场的梯度的概念,熟练掌握散度、旋度和梯度的计算公 式和方法(限直角坐标系)。

:u;u;u e xe ye z ,-X;y: z物理意义:梯度的方向是标量u 随空间坐标变化最快的方向;梯度的大小:表示标量 u 的空间变化率的最大值。

散度:单位空间体积中的的通量源,有时也简称为源通量密度,旋度:其数值为某点的环流量面密度的最大值, 其方向为取得环量密度最大值时面积元的法 线方向。

斯托克斯定理:■ ■(S?AdS|L )A d l数学恒等式:' Cu )=o ,「c A )=o3、理解亥姆霍兹定理的重要意义:a时,n =3600/ a , n为整数,则需镜像电荷XY平面, r r r.S(—x,y ,z)-q ■严S(-x , -y ,z)S(x F q R 1qS(x;-y ,z )P(x,y,z)若矢量场A在无限空间中处处单值,且其导数连续有界,源分布在有限区域中,则矢量场由其散度和旋度唯一地确定,并且矢量场A可表示为一个标量函数的梯度和一个矢量函数的旋度之和。

A八F u第二、三、四章电磁场基本理论Q1、理解静电场与电位的关系,u= .E d l,E(r)=-V u(r)P2、理解静电场的通量和散度的意义,「s D d S「V "v dV \ D=,VE d l 二0 ' ' E= 0静电场是有散无旋场,电荷分布是静电场的散度源。

3、理解静电场边值问题的唯一性定理,能用平面镜像法解简单问题;唯一性定理表明:对任意的静电场,当电荷分布和求解区域边界上的边界条件确定时,空间区域的场分布就唯一地确定的镜像法:利用唯一性定理解静电场的间接方法。

关键在于在求解区域之外寻找虚拟电荷,使求解区域内的实际电荷与虚拟电荷共同产生的场满足实际边界上复杂的电荷分布或电位边界条件,又能满足求解区域内的微分方程。

电磁感应与电磁场的知识点总结

电磁感应与电磁场的知识点总结

电磁感应与电磁场的知识点总结电磁感应是电磁学中的一个重要概念,指的是导体中的电流会受到磁场的影响而产生感应电动势。

而电磁场则是由电荷和电流所产生的物理现象,可以用来描述电磁力的作用。

本文将对电磁感应与电磁场的相关知识点进行总结,帮助读者更好地理解这一领域。

一、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应研究的基础,它表明当导体中的磁场发生变化时,会产生感应电动势。

具体表达式为:感应电动势等于磁通量变化率的负值乘以线圈的匝数。

这个定律解释了电磁感应现象的产生原理。

2. 楞次定律楞次定律是法拉第电磁感应定律的补充,它描述了感应电流的方向。

根据楞次定律,感应电流的产生会产生磁场,其磁场的方向使得感应电流所产生的磁场与引发感应电流变化的磁场方向相反。

换言之,楞次定律说明了感应电流的方向与磁场变化的关系。

3. 磁通量与磁感应强度磁通量描述的是磁场通过某一平面的程度,与磁场的面积和磁感应强度有关。

磁感应强度表示单位面积上的磁通量,它的方向垂直于磁场线。

通过改变磁通量和磁感应强度,可以实现对电磁感应的控制。

二、电磁场1. 静电场与静电力静电场是由电荷所产生的一种场,它可以通过电场线来表示。

静电力是静电场作用在电荷上的力,根据库仑定律,静电力与电荷之间的距离和大小成反比。

2. 磁场与磁力磁场是由电流所产生的一种场,它可以通过磁感线来表示。

磁力是磁场对电荷和电流所产生的力,它的方向垂直于磁场线和电荷或电流的方向。

3. 电磁场和电磁力电磁场是由电荷和电流共同产生的场,它是电场和磁场的综合体现。

电磁力是电场和磁场对电荷和电流所产生的综合力,它同时包含了静电力和磁力的作用。

4. 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场性质的基本方程,它由四个方程组成。

其中包括了法拉第电磁感应定律、库仑定律以及电磁场的高斯定律和安培环路定律。

麦克斯韦方程组的推导和理解有助于深入学习电磁场的原理和性质。

总结:电磁感应和电磁场是电磁学中的两个核心概念,通过磁场对导体产生感应电动势,我们可以利用电磁感应现象实现电磁能量的转换和传输。

高三电磁场知识点总结详细

高三电磁场知识点总结详细

高三电磁场知识点总结详细电磁场是物理学中的一个重要概念,对于高三学生来说,电磁场是必修课程中的一个重点内容。

本文将详细总结高三电磁场的知识点,帮助学生们复习和理解相关知识。

第一部分:电磁场基础知识1. 电磁场的概念- 电磁场是由电荷体系形成的以电场和磁场为基本特征的力场。

2. 静电场与静磁场- 静电场:由静止的电荷所产生的电场。

- 静磁场:由静止的电荷所产生的磁场。

3. 电磁感应定律- 法拉第电磁感应定律:导体中的磁通量变化会产生感应电动势。

- 感应电动势的大小与导体中磁通量变化率成正比。

第二部分:电磁场的基本定律1. 库仑定律- 库仑定律描述了两个点电荷间相互作用力的大小与距离的关系。

- 库仑定律公式:F = k * (q1 * q2) / r^22. 电场的叠加原理- 多个电荷同时存在时,它们产生的电场可以通过叠加原理求和得到。

3. 磁场的基本性质- 磁场是由带电粒子运动或者电流产生的。

- 磁场具有方向性,用磁力线表示。

第三部分:电场与电势1. 电势能- 电荷在电场中具有电势能,电势能与电荷的大小、电势差和电场强度有关。

- 电势能的计算公式:Ep = q * V2. 电位- 电位是指某一点的电势能与单位正电荷之比。

- 电位的计算公式:V = U / q3. 静电平衡- 静电平衡要求电场内的电势能相等,即电荷处于平衡状态。

第四部分:电流与磁场1. 安培环路定理- 安培环路定理描述了电流通过闭合回路所产生的磁场的性质。

- 安培环路定理公式:∮B·dl = μ0 * I2. 磁场的磁感应强度- 磁感应强度描述了磁场中的力场作用强度。

- 磁感应强度的计算公式:B = F / (q * v * sinθ)第五部分:电磁感应与电磁波1. 电磁感应现象- 电磁感应现象是指磁场变化时在导体中感应出电流的现象。

2. 法拉第电磁感应定律- 法拉第电磁感应定律描述了磁通量变化导致感应电动势的产生。

- 法拉第电磁感应定律公式:ε = -ΔΦ / Δt3. 麦克斯韦方程组- 麦克斯韦方程组总结了电场和磁场的关系以及它们对物质的作用。

(整理)电磁场理论知识点总结

(整理)电磁场理论知识点总结

电磁场与电磁波总结第1章 场论初步一、矢量代数A •B =AB cos θA B ⨯=AB e AB sin θA •(B ⨯C ) = B •(C ⨯A ) = C •(A ⨯B ) A ⨯ (B ⨯C ) = B (A •C ) – C •(A •B ) 二、三种正交坐标系 1. 直角坐标系矢量线元 x y z =++l e e e d x y z矢量面元 =++S e e e x y z d dxdy dzdx dxdy 体积元 d V = dx dy dz单位矢量的关系 ⨯=e e e x y z ⨯=e e e y z x ⨯=e e e z x y 2. 圆柱形坐标系矢量线元 =++l e e e z d d d dz ρϕρρϕl 矢量面元 =+e e z dS d dz d d ρρϕρρϕ 体积元 dV = ρ d ρ d ϕ d z 单位矢量的关系 ⨯=⨯⨯=e e e e e =e e e e zz z ρϕϕρρϕ3. 球坐标系矢量线元 d l = e r d r + e θ r d θ + e ϕ r sin θ d ϕ 矢量面元 d S = e r r 2sin θ d θ d ϕ 体积元 dv = r 2sin θ d r d θ d ϕ 单位矢量的关系 ⨯=⨯⨯=e e e e e =e e e e r r r θϕθϕϕθcos sin 0sin cos 0 001x r y z z A A A A A A ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦ϕϕϕϕϕsin cos sin sin cos cos cos cos sin sin sin cos 0x r y z A A A A A A ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦θϕθϕθϕθθϕθϕθϕϕsin 0cos cos 0sin 010r r z A A A A A A ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦θϕϕθθθθ三、矢量场的散度和旋度 1. 通量与散度=⋅⎰A S Sd Φ 0lim∆→⋅=∇⋅=∆⎰A S A A Sv d div v2. 环流量与旋度=⋅⎰A l ld Γ maxn 0rot =lim∆→⋅∆⎰A lA e lS d S3. 计算公式∂∂∂∇=++∂∂∂⋅A y x zA A A x y z11()∂∂∂∇=++∂∂∂⋅A zA A A z ϕρρρρρϕ 22111()(sin )sin sin ∂∂∂∇=++∂∂∂⋅A r A r A A r r r r ϕθθθθθϕx y z ∂∂∂∇⨯=∂∂∂e e e A x y z x y z A A A ∂∂∂∇⨯=∂∂∂e e e A z z z A A A ρϕρϕρρϕρ sin sin ∂∂∂∇⨯=∂∂∂e e e A r r zr r r A r A r A ρϕθθθϕθ 4. 矢量场的高斯定理与斯托克斯定理⋅=∇⋅⎰⎰A S A SV d dV⋅=∇⨯⋅⎰⎰A l A S lSd d四、标量场的梯度 1. 方向导数与梯度00()()lim∆→-∂=∂∆l P u M u M u llcos cos cos ∂∂∂∂=++∂∂∂∂P uu u ulx y zαβγ cos ∇⋅=∇e l u u θ grad ∂∂∂∂==+∂∂∂∂e e e +e n x y zu u u uu n x y z2. 计算公式∂∂∂∇=++∂∂∂e e e xy z u u uu x y z1∂∂∂∇=++∂∂∂e e e z u u u u z ρϕρρϕ 11sin ∂∂∂∇=++∂∂∂e e e r u u uu r r r zθϕθθ 五、无散场与无旋场1. 无散场 ()0∇⋅∇⨯=A =∇⨯F A2. 无旋场 ()0∇⨯∇=u =∇F u六、拉普拉斯运算算子 1. 直角坐标系22222222222222222222222222222222∂∂∂∇=++∇=∇+∇+∇∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∇=++∇=++∇=++∂∂∂∂∂∂∂∂∂A e e e x x y y z zy y y x x x z z z x y zu u u u A A A x y zA A A A A A A A A A A A x y z x y z x y z,,2. 圆柱坐标系22222222222222111212⎛⎫∂∂∂∂∇=++ ⎪∂∂∂∂⎝⎭∂∂⎛⎫⎛⎫∇=∇--+∇-++∇ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭A e e e z z u u uu zA A A A A A A ϕρρρρϕϕϕρρρρρϕρρϕρρϕ3. 球坐标系22222222111sin sin sin ⎛⎫∂∂∂∂∂⎛⎫∇=++ ⎪ ⎪∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭u u uu r r r r r r θθθϕθϕ ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+-∂∂+∇+⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂--∂∂+∇+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-∂∂---∇=∇ϕθθθϕθϕθθθθϕθθθθϕϕϕϕθθθϕθθA r A r A r A A r A r A r A A r A r A r A r A r r r r r 222222222222222222sin cos 2sin 1sin 2sin cos 2sin 12sin 22cot 22e e e A 七、亥姆霍兹定理如果矢量场F 在无限区域中处处是单值的,且其导数连续有界,则当矢量场的散度、旋度和边界条件(即矢量场在有限区域V ’边界上的分布)给定后,该矢量场F 唯一确定为()()()=-∇+∇⨯F r r A r φ其中 1()()4''∇⋅'='-⎰F r r r r V dV φπ1()()4''∇⨯'='-⎰F r A r r r V dV π第2章 电磁学基本规律一、麦克斯韦方程组 1. 静电场基本规律真空中方程:d ⋅=⎰SE S qεd 0⋅=⎰lE l 0∇⋅=E ρε 0∇⨯=E 场位关系:3''()(')'4'-=-⎰r r E r r r r V q dV ρπε =-∇E φ 01()()d 4π''='-⎰r r |r r |V V ρφε介质中方程:d ⋅=⎰D S Sqd 0⋅=⎰lE l ∇⋅=D ρ 0∇⨯=E极化:0=+D E P ε e 00(1)=+==D E E E r χεεεε 极化电荷:==⋅P e PS n n P ρ =-∇⋅P P ρ2. 恒定电场基本规律电荷守恒定律:0∂∇⋅+=∂J tρ传导电流: =J E σ 与运流电流:ρ=J v恒定电场方程:d 0⋅=⎰J S Sd 0l⋅=⎰E l 0∇⋅=J 0∇⨯E =3. 恒定磁场基本规律真空中方程:0 d ⋅=⎰B l lI μ d 0⋅=⎰SB S 0∇⨯=B J μ 0∇⋅=B场位关系:03()( )()d 4π ''⨯-'='-⎰J r r r B r r r VV μ =∇⨯B A 0 ()()d 4π'''='-⎰J r A r r r V V μ 介质中方程:d ⋅=⎰H l lId 0⋅=⎰SB S ∇⨯=H J 0∇⋅=B磁化:0=-BH M μ m 00(1)=+B H =H =H r χμμμμ 磁化电流:m =∇⨯J M ms n =⨯J M e4. 电磁感应定律d d ⋅=-⋅⎰⎰S E l B S ld dt ∂∇⨯=-∂BE t5. 全电流定律和位移电流全电流定律: d ()d ∂⋅=+⋅∂⎰⎰D H l J S l S t ∂∇⨯=+∂DH J t 位移电流: d =DJ d dt6. Maxwell Equationsd ()d d d d d 0∂⎧⋅=+⋅⎪∂⎪∂⎪⋅=-⋅⎪∂⎨⎪⋅=⎪⎪⋅=⎪⎩⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰D H J S B E S D S B S l S l SSV Sl t l t V d ρ 0∂⎧∇⨯=+⎪∂⎪∂⎪∇⨯=-⎨∂⎪∇⋅=⎪⎪∇⋅=⎩D H J B E D B t t ρ ()() ()()0∂⎧∇⨯=+⎪∂⎪∂⎪∇⨯=-⎨∂⎪∇⋅=⎪⎪∇⋅=⎩E H E H E E H t t εσμερμ 二、电与磁的对偶性e m e m e m e e m m e e m mm e 00∂∂⎫⎧∇⨯=-∇⨯=⎪⎪∂∂⎪⎪∂∂⎪⎪∇⨯=+∇⨯=--⎬⎨∂∂⎪⎪∇=∇=⎪⎪⎪⎪∇=∇=⎩⎭⋅⋅⋅⋅B D E H D B H J E J D B D B t t &t t ρρ m e e m ∂⎧∇⨯=--⎪∂⎪∂⎪∇⨯=+⇒⎨∂⎪∇=⎪⎪∇=⎩⋅⋅B E J D H J D B tt ρρ 三、边界条件 1. 一般形式12121212()0()()()0⨯-=⨯-=⋅-=⋅-=e E E e H H J e D D e B B n n S n Sn ρ2. 理想导体界面 和 理想介质界面111100⨯=⎧⎪⨯=⎪⎨⋅=⎪⎪⋅=⎩e E e H J e D e B n n Sn S n ρ 12121212()0()0()0()0⨯-=⎧⎪⨯-=⎪⎨⋅-=⎪⎪⋅-=⎩e E E e H H e D D e B B n n n n 第3章 静态场分析一、静电场分析1. 位函数方程与边界条件位函数方程: 220∇=-∇=ρφφε电位的边界条件:121212=⎧⎪⎨∂∂-=-⎪∂∂⎩s nn φφφφεερ 111=⎧⎪⎨∂=-⎪∂⎩s const nφφερ(媒质2为导体) 2. 电容定义:=qC φ两导体间的电容:=C q /U任意双导体系统电容求解方法:2211⋅⋅===⋅⋅⎰⎰⎰⎰D S E S E lE lS S d d qC Ud d ε 3. 静电场的能量N 个导体: 112==∑ne i i i W q φ 连续分布: 12=⎰e VW dV φρ 电场能量密度:12D E ω=⋅e二、恒定电场分析1. 位函数微分方程与边界条件位函数微分方程:20∇=φ边界条件:121212=⎧⎪⎨∂∂=⎪∂∂⎩nn φφφφεε 12()0⋅-=e J J n 1212[]0⨯-=J J e n σσ 2. 欧姆定律与焦耳定律欧姆定律的微分形式: =J E σ 焦耳定律的微分形式: =⋅⎰E J VP dV3. 任意电阻的计算2211d d 1⋅⋅====⋅⋅⎰⎰⎰⎰E l E l J SE SSSU R G Id d σ (L R =σS )4. 静电比拟法:C —— G ,ε —— σ2211⋅⋅===⋅⋅⎰⎰⎰⎰D S E S E lE lS S d d qC Ud d ε 2211d d d ⋅⋅===⋅⋅⎰⎰⎰⎰J S E SE lE lS S d I G Uσ三、恒定磁场分析1. 位函数微分方程与边界条件矢量位:2∇=-A J μ 12121211⨯⨯⨯A A e A A J n s μμ()=∇-∇=标量位:20m φ∇= 211221∂∂==∂∂m m m m n nφφφφμμ 2. 电感定义:d d ⋅⋅===⎰⎰B S A l SlL IIIψ=+i L L L3. 恒定磁场的能量 N 个线圈:112==∑Nm j j j W I ψ 连续分布:m 1d 2A J =⋅⎰V W V 磁场能量密度:m 12H B ω=⋅ 第4章 静电场边值问题的解一、边值问题的类型● 狄利克利问题:给定整个场域边界上的位函数值()=f s φ ● 纽曼问题:给定待求位函数在边界上的法向导数值()∂=∂f s nφ● 混合问题:给定边界上的位函数及其向导数的线性组合:2112()()∂==∂f s f s nφφ ● 自然边界:lim r r φ→∞=有限值二、唯一性定理静电场的惟一性定理:在给定边界条件(边界上的电位或边界上的法向导数或导体表面电荷分布)下,空间静电场被唯一确定。

电磁场知识点总结

电磁场知识点总结

电磁场知识点总结导论电磁场是物质世界中的一种基本力场,是描述电荷和电流相互作用的力学场。

它由电磁感应力、电场和磁场组成,是电磁学的重要研究对象。

在自然界中,电磁场无处不在,它影响着我们周围的一切物质和能量的运动,包括自然界中的各种现象和人类社会活动中的各种应用,因此深入了解电磁场知识对我们理解世界、应用科学技术都具有重要意义。

静电场静电场是在没有电荷和电流运动的情况下,由电荷产生的电场。

根据库伦定律,电荷之间的相互作用力与它们之间的距离成反比,与它们之间的电荷量成正比。

在静电场中,正电荷和负电荷之间的相互作用力呈现为静电引力和静电斥力。

由于电荷是守恒量,因此静电场中的电荷分布和电场的性质是可以通过电荷守恒定律来推导和分析的。

电场电场是描述电荷之间相互作用的力学场,它的产生是由电荷空间分布所导致的。

电场的作用是对电荷施加力,它遵循叠加原理和叠加定律,即若有多个电荷在同一点产生电场,则它们产生的电场将叠加,而在空间中任意一点的电场强度和方向是由该点电荷所产生的电场以及其他电荷所产生的电场叠加得到的。

在电场中,对于点电荷来说,其电场强度与电荷量成正比,与电荷与观察点的距离成反比;对于均匀分布的带电体系来说,其电场强度与其电荷量和分布形式相关,可以用高斯定律进行求解;对于非均匀分布的电荷,可以通过积分来求解其电场分布。

电场的性质1. 空间叠加性:电场由多个电荷叠加产生,因此电场遵循空间叠加原理。

2. 叠加原理:叠加原理指出在相同空间中的不同电荷所产生的电场可以进行叠加求和。

3. 电场强度:电场强度是描述电场的物理量,它表示单位正电荷在电场中所受到的力。

4. 电场线:电场线是描述电场方向和强度分布的线,它遵循的规则是电场线与电场方向平行,电场线的密度与电场强度成正比。

5. 高斯定律:高斯定律是描述由带电体系所产生的电场的性质的定律,它可以用来计算均匀分布的电荷所产生的电场。

6. 电场势能:电场势能是电荷在电场中由于位置变化而产生的势能,它与电荷的电压和距离的平方成正比。

高中物理麦克斯韦电磁场理论知识点

高中物理麦克斯韦电磁场理论知识点

高中物理麦克斯韦电磁场理论知识点在高中物理电磁波的课程中,关于电磁波的发送、接收以及电磁波的波动性质等内容比较抽象,学生难以理解。

为了让学生更容易掌握相关知识点,下面是小编给大家带来的高中物理电磁波知识点总结,希望对你有帮助。

高中物理麦克斯韦电磁场理论知识点麦克斯韦电磁场理论知识点的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场,变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场.麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立了完整的电磁场理论体系.这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组,麦克斯韦方程组是由四个微分方程构成,:(1)描述了电场的性质.在一般情况下,电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场,而感应电场是涡旋场,它的电位移线是闭合的,对封闭曲面的通量无贡献,(2)描述了磁场的性质.磁场可以由传导电流激发,也可以由变化电场的位移电流所激发,它们的磁场都是涡旋场,磁感应线都是闭合线,对封闭曲面的通量无贡献.(3)描述了变化的磁场激发电场的规律。

(4)描述了变化的电场激发磁场的规律,麦克斯韦方程都是用微积分表述的,具体推导的话要用到微积分,高中没学很难理解,我给你把涉及到的方程写出来,并做个解释,你要是还不明白的话也不用着急,等上了大学学了微积分就都能看懂了:1、安培环路定理,就是磁场强度沿任意回路的环量等于环路所包围电流的代数和.2、法拉第电磁感应定律,即电磁场互相转化,电场强度的弦度等于磁感应强度对时间的负偏导.3、磁通连续性定理,即磁力线永远是闭合的,磁场没有标量的源,麦克斯韦表述是:对磁感应强度求散度为零.4、高斯定理,穿过任意闭合面的电位移通量,等于该闭合面内部的总电荷量.麦克斯韦:电位移的散度等于电荷密度,高中物理电磁波知识点1. 振荡电流和振荡电路大小和方向都做周期性变化的电流叫振荡电流,能产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC电路是最简单的振荡电路。

大学物理易考知识点电磁场的基本规律

大学物理易考知识点电磁场的基本规律

大学物理易考知识点电磁场的基本规律大学物理易考知识点:电磁场的基本规律电磁场是电荷和电流所产生的物理现象,在电磁学中起着至关重要的作用。

了解电磁场的基本规律不仅可以帮助我们解决实际问题,还可以为日常生活中的电器使用提供指导。

本文将介绍电磁场的基本规律,包括库仑定律、电场的叠加原理、高斯定律、法拉第电磁感应定律以及安培环路定理等。

一、库仑定律库仑定律是描述电荷之间相互作用的规律。

根据库仑定律,两个电荷之间的相互作用力与它们的电荷量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

具体表达式为:\[F = k\frac{{|q_1q_2|}}{{r^2}}\]其中,\[F\]代表电荷之间的相互作用力,\[q_1\]和\[q_2\]分别代表两个电荷的电荷量,\[r\]代表两个电荷之间的距离,\[k\]为比例常数。

二、电场的叠加原理电场是由电荷产生的一种物理场。

电场可以用来描述在电荷存在的情况下,其他电荷所受到的力的情况。

如果有多个电荷同时存在,它们所产生的电场的叠加效应可以通过电场的叠加原理来描述。

根据电场的叠加原理,电场叠加后的总电场强度等于各个电场强度的矢量和。

这一原理可以用公式表示为:\[E = E_1 + E_2 + E_3 + ... + E_n\]其中,\[E_1\],\[E_2\],\[E_3\]等分别代表各个电荷所产生的电场强度,\[E\]代表叠加后的总电场强度。

三、高斯定律高斯定律是描述电场的分布与电荷之间的关系的定律。

根据高斯定律,电场通过一个闭合曲面的通量与该闭合曲面内的电荷量成正比,与电荷分布无关。

具体表达式为:\[Φ = \frac{Q}{{ε_0}}\]其中,\[Φ\]代表电场通过闭合曲面的通量,\[Q\]代表闭合曲面内的电荷量,\[ε_0\]为真空中的介电常数。

四、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁场的变化所产生的感应电动势。

根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁场变化率成正比。

高二物理电磁场知识点全

高二物理电磁场知识点全

高二物理电磁场知识点一、磁场磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。

电流在周围空间产生磁场,小磁针在该磁场中受到力的作用。

磁极和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的。

电流和电流之间的相互作用也是通过磁场产生的。

磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质,磁极或电流在自己的周围空间产生磁场,而磁场的基本性质就是对放入其中的磁极或电流有力的作用。

二、磁现象的电本质1.罗兰实验正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转,发现小磁针发生偏转,说明运动的电荷产生了磁场,小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。

2.安培分子电流假说法国学者安培提出,在原子、分子等物质微粒内部,存在一种环形电流-分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。

安培是最早揭示磁现象的电本质的。

一根未被磁化的铁棒,各分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外不显磁性;当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致相同,两端对外显示较强的磁性,形成磁极;注意,当磁体受到高温或猛烈敲击会失去磁性。

3.磁现象的电本质运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对运动电荷(电流)有磁场力的作用,所有的磁现象都可以归结为运动电荷(电流)通过磁场而发生相互作用。

三、磁场的方向规定:在磁场中任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向就是那一点的磁场方向。

四、磁感线1.磁感线的概念:在磁场中画出一系列有方向的曲线,在这些曲线上,每一点切线方向都跟该点磁场方向一致。

2.磁感线的特点:(1)在磁体外部磁感线由N极到S极,在磁体内部磁感线由S极到N极。

(2)磁感线是闭合曲线。

(3)磁感线不相交。

(4)磁感线的疏密程度反映磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强。

3.几种典型磁场的磁感线:(1)条形磁铁。

(2)通电直导线。

①安培定则:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向;②其磁感线是内密外疏的同心圆。

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变化的电磁场知识点总结
一、电磁场
麦克斯韦的电磁场理论:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。

理解:*均匀变化的电场产生恒定磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,振荡电场产生同频率振荡磁场
*均匀变化的磁场产生恒定电场,非均匀变化的磁场产生变化的电场,振荡磁场产生同频率振荡电场
*电与磁是一个统一的整体,统称为电磁场(麦克斯韦最杰出的贡献在于将物理学中电与磁两个相对独立
的部分,有机的统一为一个整体,并成功预言了电磁波的存在)
二、电磁波
1、概念:电磁场由近及远的传播就形成了电磁波。

(赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测出电磁波的波速)
2、性质:*电磁波的传播不需要介质,在真空中也可以传播
*电磁波是横波
*电磁波在真空中的传播速度为光速
*电磁波的波长=波速*周期
3、电磁振荡
LC振荡电路:由电感线圈与电容组成,在振荡过程中,q、I、E、B均随时间周期性变化
振荡周期:T=2πsqrt[LC]4、电磁波的发射
*条件:足够高的振荡频率;电磁场必须分散到尽可能大的.空间*调制:把要传送的低频信号加到高频电磁波上,使高频电磁波随信号而改变。

调制分两类:调幅与调频
#调幅:使高频电磁波的振幅随低频信号的改变而改变
#调频:使高频电磁波的频率随低频信号的改变而改变
(电磁波发射时为什么需要调制?通常情况下我们需要传输的
信号为低频信号,如声音,但低频信号没有足够高的频率,不利于电磁波发射,所以才将低频信号耦合到高频信号中去,便于电磁波发射,所以高频信号又称为“载波”)
5、电磁波的接收
*电谐振:当接收电路的固有频率跟收到的电磁波频率相同时,接受电路中振荡电流最强(类似机械振动中的“共振”)。

*调谐:改变LC振荡电路中的可变电容,是接收电路产生电谐振的过程
*解调:从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的信号的过程,是调制的逆过程,解调又叫做检波
(收音机是如何接收广播的?收音机的天线接收所有电磁波,经调谐选择需要的电磁波(选台),经过解调取出携带的信号,放大后再还原为声音)
5、电磁波的应用
电视、手机、雷达、互联网
6、电磁波普
无线电波:通信
红外线:加热物体(热效应)、红外遥感、夜视仪可见光:照明、摄影
紫外线:感光、杀菌消毒、荧光防伪
X射线:医用透视、检查、探测
r射线:工业探伤、放疗。

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