电动力学知识点总结及试题

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电动力学期末考试复习知识总结及试题

电动力学期末考试复习知识总结及试题

电动力学期末考试复习知识总结及试题第一章电磁现象的普遍规律一、主要内容:电磁场可用两个矢量—电场强度和磁感应强度来完全描写,这一章的主要任务是:在实验定律的基础上找出, 所满足的偏微分方程组—麦克斯韦方程组以及洛仑兹力公式,并讨论介质的电磁性质及电磁场的能量。

在电磁学的基础上从实验定律出发运用矢量分析得出电磁场运动的普遍规律;使学生掌握麦克斯韦方程的微分形式及物理意义;同时体会电动力学研究问题的方法,从特殊到一般,由实验定律加假设总结出麦克斯韦方程。

完成由普通物理到理论物理的自然过渡。

二、知识体系:三、内容提要:1.电磁场的基本实验定律:(1)库仑定律:对个点电荷在空间某点的场强等于各点电荷单独存在时在该点场强的矢量和,即:(2)毕奥——萨伐尔定律(电流决定磁场的实验定律)(3)电磁感应定律①生电场为有旋场(又称漩涡场),与静电场本质不同。

②磁场与它激发的电场间关系是电磁感应定律的微分形式。

(4)电荷守恒的实验定律,①反映空间某点与之间的变化关系,非稳恒电流线不闭合。

② 若空间各点与无关,则为稳恒电流,电流线闭合。

稳恒电流是无源的(流线闭合),,均与无关,它产生的场也与无关。

2、电磁场的普遍规律—麦克斯韦方程其中:1是介质中普适的电磁场基本方程,适用于任意介质。

2当,过渡到真空情况:3当时,回到静场情况:4有12个未知量,6个独立方程,求解时必须给出与,与的关系。

介质中:3、介质中的电磁性质方程若为非铁磁介质1、电磁场较弱时:均呈线性关系。

向同性均匀介质:,,2、导体中的欧姆定律在有电源时,电源内部,为非静电力的等效场。

4.洛伦兹力公式考虑电荷连续分布,单位体积受的力:洛伦兹认为变化电磁场上述公式仍然成立,近代物理实验证实了它的正确。

说明:①②5.电磁场的边值关系其它物理量的边值关系:恒定电流:6、电磁场的能量和能流能量密度:能流密度:三.重点与难点1.概念:电场强度、磁感应强度、电流密度、极化强度、磁化强度、能流密度。

电动力学重点的知识地总结

电动力学重点的知识地总结

电动力学重点的知识地总结电动力学是物理学的一个分支,主要研究带电粒子受力和电磁场的相互作用。

以下是电动力学的重点知识总结,供期末复习必备。

1.库仑定律库仑定律描述了两个电荷之间的相互作用力,它与电荷之间的距离成反比,与电荷的大小成正比。

库仑定律可以表示为:F=k*(q1*q2)/r^2其中,F是两个电荷之间的相互作用力,k是库仑常数,q1和q2是两个电荷的大小,r是两个电荷之间的距离。

2.电场电场是电荷周围空间的属性,描述了电荷对其他电荷施加的力的结果。

电场可以通过电场强度来描述,表示为E。

电场强度的大小是电场力对单位正电荷的大小。

电场强度的方向指向力的方向,因为正电荷会受到力的作用向电场强度的方向移动,而负电荷则相反。

3.电场线和等势线电场线是描述电场分布的曲线,它是指电场强度方向的切线。

电场线的特点是从正电荷发出,朝着负电荷流动,并且彼此之间不会交叉。

等势线是与电场线垂直的曲线,它表示了电势相同的点的集合。

4.电势能电势能是指电荷由于存在于电场中而具有的能量。

电荷在电场中移动时会改变其电势能。

电场中的电势能与电荷的位置和电势有关。

5.电势差和电势电势差是指单位正电荷从一个点移动到另一个点时电场力所做的功。

电势差可以通过下式计算:∆V = - ∫ E * dl其中,∆V是电势差,E是电场强度,dl是电场强度方向的位移。

电势是电势差的比例,可以表示为V = ∆V / q,其中V是电势,q是电荷大小。

电势是标量,单位为伏特(Volt)。

6.静电场中的电势对于一个静电场中的电势,可以通过电场强度的分布来计算。

电势的分布可以通过库仑定律计算。

对于一个点电荷,其电势可以表示为:V=k*q/r7.平行板电容器和电容平行板电容器是由两个平行的金属板组成的,中间有绝缘介质隔开。

在平行板电容器中,当两个电容板分别带有正负电荷时,会形成电场,电场的强度在电容器中是均匀的。

电容是指在一定电势差下,存储在平行板电容器中的电荷量的比例,可以表示为C = q / V,其中C是电容,q是电荷量,V是电势差。

电动力学知识的总结

电动力学知识的总结

第一章 电磁现象的普遍规律§1.1 电荷与电场1、库仑定律(1)库仑定律如图1-1-1所示,真空中静止电荷'Q 对另一个静止电荷Q 的作用力F 为()'3''041r r rr Q Q F --=πε (1.1.1)式中0ε是真空介电常数。

(2)电场强度E静止的点电荷'Q 在真空中所产生的电场强度E为()'3''41r r r r Q E --=πε (1.1.2)(3)电场的叠加原理N 个分立的点电荷在r 处产生的场强为()'13'0'4iNi i i r r r r Q E --=∑=πε (1.1.3)体积V 内的体电荷分布()'rρ所产生的场强为()()'3'''041r r r r dV r E V--=⎰ρπε (1.1.4)式中'r 为源点的坐标,r为场点的坐标。

2、高斯定理和电场的散度高斯定理:电场强度E穿出封闭曲面S 的总电通量等于S 内的电荷的代数和)(∑ii Q 除以0ε。

用公式表示为∑⎰=⋅iiSQS d E 01ε (分离电荷情形) (1.1.5)或⎰⎰=⋅VSdV S d E ρε01(电荷连续分布情形) (1.1.6)其中V 为S 所包住的体积,S d为S 上的面元,其方向是外法线方向。

应用积分变换的高斯公式⎰⎰⋅∇=⋅VSdV E S d E(1.1.7)由(1.1.6)式可得静电场的散度为ρε01=⋅∇E 3. 静电场的旋度由库仑定律可推得静电场E的环量为0=⋅⎰Ll d E(1.1.8)应用积分变换的斯托克斯公式⎰⎰⋅⨯∇=⋅SLS d E l d E从(1.1.8)式得出静电场的旋度为0=⨯∇E(1.1.9)§1.2 电流和磁场1、电荷守恒定律不与外界交换电荷的系统,其电荷的代数和不随时间变化。

对于体积为V ,边界面为S 的有限区域内,有⎰⎰-=⋅V S dV dtdS d J ρ (1.2.1) 或0=∂∂+⋅∇tJ ρ(1.2.2)这就是电荷守恒定律的数学表达式。

电动力学_知识点总结

电动力学_知识点总结

第一章电磁现象的普遍规律一、主要内容:电磁场可用两个矢量—电场强度和磁感应强度来完全描写,这一章的主要任务是:在实验定律的基础上找出, 所满足的偏微分方程组—麦克斯韦方程组以及洛仑兹力公式,并讨论介质的电磁性质及电磁场的能量。

在电磁学的基础上从实验定律出发运用矢量分析得出电磁场运动的普遍规律;使学生掌握麦克斯韦方程的微分形式及物理意义;同时体会电动力学研究问题的方法,从特殊到一般,由实验定律加假设总结出麦克斯韦方程。

完成由普通物理到理论物理的自然过渡。

二、知识体系:三、内容提要:1.电磁场的基本实验定律:(1)库仑定律:对个点电荷在空间某点的场强等于各点电荷单独存在时在该点场强的矢量和,即:(2)毕奥——萨伐尔定律(电流决定磁场的实验定律)(3)电磁感应定律①生电场为有旋场(又称漩涡场),与静电场本质不同。

②磁场与它激发的电场间关系是电磁感应定律的微分形式。

(4)电荷守恒的实验定律,①反映空间某点与之间的变化关系,非稳恒电流线不闭合。

② 若空间各点与无关,则为稳恒电流,电流线闭合。

稳恒电流是无源的(流线闭合),,均与无关,它产生的场也与无关。

2、电磁场的普遍规律—麦克斯韦方程其中:1是介质中普适的电磁场基本方程,适用于任意介质。

2当,过渡到真空情况:3当时,回到静场情况:4有12个未知量,6个独立方程,求解时必须给出与,与的关系。

介质中:3、介质中的电磁性质方程若为非铁磁介质1、电磁场较弱时:均呈线性关系。

向同性均匀介质:,,2、导体中的欧姆定律在有电源时,电源内部,为非静电力的等效场。

4.洛伦兹力公式考虑电荷连续分布,单位体积受的力:洛伦兹认为变化电磁场上述公式仍然成立,近代物理实验证实了它的正确。

说明:①②5.电磁场的边值关系其它物理量的边值关系:恒定电流:6、电磁场的能量和能流能量密度:能流密度:三.重点与难点1.概念:电场强度、磁感应强度、电流密度、极化强度、磁化强度、能流密度。

2.麦克斯韦方程、电荷守恒定律、边值关系、极化强度与极化电荷的关系、磁化强度与磁化电流的关系、应用它们进行计算和证明。

电动力学知识点总结

电动力学知识点总结

电动力学知识点总结引言电动力学是物理学的一个分支,研究电荷和电流在电磁场中的相互作用。

在现代科技的发展中,电动力学扮演着重要的角色。

本文将总结一些电动力学的基本知识点,帮助读者更好地理解与应用电动力学。

一、库仑定律库仑定律是电动力学中最基本的定律之一,描述了两个电荷之间的相互作用。

其数学表达式为:F = k * (q1 * q2) / r^2,其中F为电荷间的力,q1和q2分别为两个电荷的量,r为两个电荷之间的距离,k为库仑常数。

根据库仑定律,同性电荷相互排斥,异性电荷相互吸引。

二、电场和电场强度电场是指电荷周围的空间中存在的一种物理场。

每一个电荷都会在周围产生一个电场,电场的强度用电场强度表示,记作E。

电场强度的大小与电荷的量和距离有关,可以通过以下公式计算:E = k * (q /r^2),其中E为电场强度,q为电荷的量,r为电荷所在位置与计算点之间的距离。

三、电势差和电势能电势差是指单位正电荷从一个位置移动到另一个位置时所经历的力学功。

电势差的大小与电场强度和距离有关。

记电势差为V,单位为伏特(V)。

电势差的计算公式为:V = W / q,其中V为电势差,W 为电场力对单位正电荷所作的功,q为单位正电荷的量。

电势能是指电荷由于在电场中而具有的能量。

电势能与电势差之间的关系为:ΔU = q * ΔV,其中ΔU为电势能的变化量,q为电荷的量,ΔV为电势差的变化量。

四、电场线为了更好地描述电场的分布情况,人们引入了电场线的概念。

电场线是用来表示电场的方向和强弱的曲线,在电场中总是从正电荷指向负电荷。

而电场线的密度越大,表示电场的强度越大。

五、电容和电容器电容是指导体存储电荷的能力,通常用符号C表示,单位为法拉(F)。

电容的大小与导体的形状、材料以及介质的性质有关。

电容器是用来存储电荷的设备,是电路中重要的元件之一。

常见的电容器有电解电容器、电容规和平板电容器等。

六、电阻和电路电阻是指电流在导体中传播时遇到的阻碍。

最新电动力学重点知识总结

最新电动力学重点知识总结

最新电动力学重点知识总结电动力学是物理学的一个重要分支,研究带电粒子在电场和磁场中的运动规律及其相互作用。

以下是最新的电动力学重点知识总结:1.库仑定律:库仑定律描述了两个点电荷之间的电荷间相互作用力的大小和方向。

它以电荷的量及其相对距离为参数,公式为F=k*q1*q2/r^2,其中F是作用力,q1和q2分别是两个电荷的电量,r是两个电荷之间的距离,k是库仑常数。

2.电场强度:电场强度描述了空间中各点受电场力的大小和方向。

电场强度与点电荷的大小和距离成反比,可以用公式E=k*q/r^2表示,其中E是电场强度,q是点电荷的电量,r是点电荷与观察点之间的距离。

3. 电通量:电通量是电场线通过单位面积的数量。

如果一个闭合曲面上的电通量为零,那么在该曲面上没有净电荷。

电通量可以用公式Φ=E*A*cosθ表示,其中Φ是电通量,E是电场强度,A是曲面的面积,θ是电场线与曲面法线之间的夹角。

4.高斯定律:高斯定律是描述电场的一个基本定律,它表明电场的总通量与包围该电场的闭合曲面上的净电荷成正比。

数学表达式为Φ=Q/ε₀,其中Φ是闭合曲面上的电通量,Q是闭合曲面内的净电荷,ε₀是真空的介电常数。

5.电势能:电荷在电场中具有电势能。

电势能是一个量值,并且仅依赖于电荷和它在电场中的位置。

电势能可以用公式U=q*V表示,其中U是电势能,q是电荷的电量,V是电势。

6. 电势差:电势差是单位正电荷从一个点到另一个点的电势能的差值,也可以看作是电场力对单位正电荷所做的功。

电势差可以用公式ΔV=∫E·dl来计算,其中ΔV是电势差,∫E·dl是电场强度在路径上的线积分。

7.电容器:电容器是一种可以存储电荷的装置。

它由两个导体板和介质组成,其中导体板上的电荷存储在电场中。

电容器的电容可以用公式C=Q/V表示,其中C是电容,Q是电荷的量,V是电势差。

8.电流:电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量。

电流可以用公式I=ΔQ/Δt表示,其中I是电流,ΔQ是通过导体横截面的电荷量,Δt是时间。

电动力学_知识点总结

电动力学_知识点总结

电动力学_知识点总结电动力学是物理学的一个重要分支,研究电荷、电场、电流、磁场等现象和它们之间的相互作用。

下面是电动力学的一些重要知识点的总结。

1.库仑定律:库仑定律描述了两个点电荷之间的力,它与它们之间的距离成反比,与它们的电荷量成正比。

该定律为电场的基础,用数学公式表示为F=k(q1*q2)/r^2,其中F是电荷之间的力,k是库仑常数,q1和q2是电荷量,r是两个电荷之间的距离。

2.电场:电场是指任何点周围的电荷所受到的力的效果。

电场可以通过电场线来表示,电场线从正电荷出发,指向负电荷。

电场线的密度表示了电场的强度,而电场线的形状表示了电场的方向。

3.电势能:电势能是指一个电荷在电场中具有的能量。

电荷在电场中移动时,会因电场做功而改变其势能。

电势能可以表示为U=qV,其中U是电势能,q是电荷量,V是电势。

4.电势:电势是一种描述电场中电场强度的物理量。

电势可以通过电势差来表示,电势差是指两个点之间的电势差异。

电势差可以表示为ΔV=W/q,其中ΔV是电势差,W是从一个点到另一个点所做的功,q是电荷量。

5.高斯定理:高斯定理是描述电场和电荷之间关系的一个重要定律。

它表明,穿过一个闭合曲面的电场通量等于该曲面内部的总电荷除以真空介电常数。

数学表达式为Φ=∮E*dA=Q/ε0,其中Φ是电场通量,E是电场强度,dA是曲面的微元面积,Q是曲面内的电荷,ε0是真空介电常数。

6. 安培定律:安培定律是描述电流和磁场之间关系的一个重要定律。

它表明,通过一个闭合回路的磁场强度等于该回路内部的总电流除以真空中的磁导率。

数学表达式为∮B * dl = μ0I,其中∮B * dl是磁通量,B是磁场强度,dl是回路的微元长度,I是回路内的电流,μ0是真空中的磁导率。

7. 法拉第定律:法拉第定律描述了电磁感应现象。

它表明,当一个导体中的磁通量发生变化时,该导体内产生的电动势与磁通量的变化率成正比。

数学表达式为ε = -dΦ/dt,其中ε是产生的电动势,dΦ是磁通量的变化量,dt是时间的微元。

《电动力学》知识点归纳及典型例题分析

《电动力学》知识点归纳及典型例题分析

《电动力学》知识点归纳及典型例题分析一、知识点归纳知识点1:一般情况下,电磁场的基本方程为:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=∙∇=∙∇+∂∂=⨯∇∂∂-=⨯∇.0;;B D J t D H t B Eρ(此为麦克斯韦方程组);在没有电荷和电流分布(的情形0,0==Jρ)的自由空间(或均匀介质)的电磁场方程为:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=∙∇=∙∇∂∂=⨯∇∂∂-=⨯∇.0;0;B D t D H t B E(齐次的麦克斯韦方程组)知识点2:位移电流及与传导电流的区别。

答:我们知道恒定电流是闭合的: ()恒定电流.0=⋅∇J在交变情况下,电流分布由电荷守恒定律制约,它一般不再闭合。

一般说来,在非恒定情况下,由电荷守恒定律有.0≠∂∂-=⋅∇t J ρ现在我们考虑电流激发磁场的规律:()@.0J B μ=⨯∇ 取两边散度,由于0≡⨯∇⋅∇B ,因此上式只有当0=⋅∇J 时才能成立。

在非恒定情形下,一般有0≠⋅∇J ,因而()@式与电荷守恒定律发生矛盾。

由于电荷守恒定律是精确的普遍规律,故应修改()@式使服从普遍的电荷守恒定律的要求。

把()@式推广的一个方案是假设存在一个称为位移电流的物理量D J ,它和电流J 合起来构成闭合的量 ()()*,0=+⋅∇D J J 并假设位移电流D J 与电流J 一样产生磁效应,即把()@修改为 ()D J J B +=⨯∇0μ。

此式两边的散度都等于零,因而理论上就不再有矛盾。

由电荷守恒定律.0=∂∂+⋅∇t J ρ电荷密度ρ与电场散度有关系式 .0ερ=⋅∇E 两式合起来得:.00=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⋅∇t E J ε与()*式比较可得D J 的一个可能表示式.0tEJ D ∂∂=ε 位移电流与传导电流有何区别:位移电流本质上并不是电荷的流动,而是电场的变化。

它说明,与磁场的变化会感应产生电场一样,电场的变化也必会感应产生磁场。

而传导电流实际上是电荷的流动而产生的。

知识点3:电荷守恒定律的积分式和微分式,及恒定电流的连续性方程。

电动力学考试重点超详细

电动力学考试重点超详细

电动力学考试重点超详细练习题(一)单选题(在题干后的括号内填上正确选项前的序号,每题1分)1.高斯定理→→E S ds=εQ中的Q是()①闭合曲面S外的总电荷②闭合曲面S内的总电荷③闭合曲面S 外的自由电荷④闭合曲面S内的自由电荷2.高斯定理→→E S ds=εQ中的E是 ( )①曲面S外的电荷产生的电场强度②曲面S内的电荷产生的电场强度③空间所有电荷产生的电场强度④空间所有静止电荷产生的电场强度3.下列哪一个方程不属于高斯定理()①→→E S ds=εQ②→→E S dS=VdV'ρε1③▽→E=-tB→④E=ερ4.对电场而言下列哪一个说法正确()①库仑定律适用于变化电磁场②电场不具备叠加性③电场具有叠加性④电场的散度恒为零5.静电场方程→→l dEL= 0 ()①仅适用于点电荷情况②适用于变化电磁场③ L仅为场中一条确定的回路④ L为场中任一闭合回路6.静电场方程▽→E= 0 ( )①表明静电场的无旋性②适用于变化电磁场③表明静电场的无源性④仅对场中个别点成立7.对电荷守恒定律下面哪一个说法成立 ( )①一个闭合面内总电荷保持不变②仅对稳恒电流成立③对任意变化电流成立④仅对静止电荷成立8.安培环路定理→→l dB= I0μ中的I为()①通过L所围面的总电流②不包括通过L所围曲面的总电流③通过L所围曲面的传导电流④以上说法都不对9.在假定磁荷不存在的情况下,稳恒电流磁场是()① 无源无旋场② 有源无旋场③有源有旋场④ 无源有旋场10.静电场和静磁场(即稳恒电流磁场)的关系为()① 静电场可单独存在,静磁场也可单独存在② 静电场不可单独存在,静磁场可单独存在③ 静电场可单独存在,静磁场不可单独存在④ 静电场不单独存在,静磁场也不可单独存在11.下面哪一个方程适用于变化电磁场()① ▽→?B =→J 0μ ②▽→?E =0 ③→??B =0 ④ →E =012.下面哪一个方程不适用于变化电磁场()① ▽→?B =→J 0μ ②▽→E =-t B ??→③▽?→B =0 ④ ▽?→E =0ερ13.通过闭合曲面S 的电场强度的通量等于 ( )① V dV E )( ②?L l d E)( ③ V dV E )( ④S dS E )(14.通过闭合曲面S 的磁感应强度的通量等于 ( )①V dV B )( ② ?L l d B )( ③ ??SS d B④ 0 15.电场强度沿闭合曲线L 的环量等于 ( )① V dV E )( ② ?S S d E )( ③V dV E )( ④S dS E )(16.磁感应强度沿闭合曲线L 的环量等于 ( )① l d B L )( ② S S d B )( ③??S S d B ④???V dV B )(17. 位置矢量r 的散度等于 ( )①0 ②3 ③r 1④r18.位置矢量r 的旋度等于 ( )①0 ②3 ③r r④3r r19.位置矢量大小r 的梯度等于( ) ①0 ② r 1 ③ r r④3r r20.)(r a ??=? (其中a 为常矢量) ( )① r ② 0 ③ r r④a21.r 1?=?( ) ① 0 ② -3r r ③ r r ④ r 22.?? 3r r =?( ) ① 0 ② r r ③ r ④r 1 23.?? 3r r =?(其中r ≠0)( ) ①0 ② 1 ③ r ④r 124.)]sin([0r k E 的值为(其中0E 和k 为常矢量)( ) ①)sin(0r k k E ??②)cos(0r k r E ??③)cos(0r k k E ??④)sin(0r k r E25. )]sin([0r k E 的值为(其中0E 和k为常矢量) ( )①)sin(0r k E k ??②)cos(0r k r E ??③)cos(0r k E k ??④)sin(0r k k E26.对于感应电场下面哪一个说法正确( ) ①感应电场的旋度为零②感应电场散度不等于零③感应电场为无源无旋场④感应电场由变化磁场激发27.位移电流 ( )①是真实电流,按传导电流的规律激发磁场②与传导电流一样,激发磁场和放出焦耳热③与传导电流一起构成闭合环量,其散度恒不为零④实质是电场随时间的变化率28.位移电流和传导电流 ( )①均是电子定向移动的结果②均可以产生焦耳热③均可以产生化学效应④均可以产生磁场29.下列哪种情况中的位移电流必然为零 ( )①非闭合回路②当电场不随时间变化时③在绝缘介质中④在导体中30.麦氏方程中t BE ??-=??的建立是依据哪一个实验定律 ( )①电荷守恒定律②安培定律③电磁感应定律④库仑定律31.麦克斯韦方程组实际上是几个标量方程 ( )①4个②6个③8个④10个32.从麦克斯韦方程组可知变化电场是 ( )①有源无旋场②有源有旋场③无源有旋场④无源无旋场33.从麦克斯韦方程组可知变化磁场是 ( )①有源无旋场②有源有旋场③无源有旋场④无源无旋场34.下列说法正确的是 ( )①束缚电荷只出现在非均匀介质表面②束缚电荷只出现在均匀介质表面③介质界面上不会出现束缚电荷④以上说法都不对35.介质的均匀极化是指 ( )①均匀介质的极化②线性介质的极化③各向同性介质的极化④介质中处处极化矢量相同36.束缚电荷体密度等于 ( )①0 ②P ?? ③-P ?? ④)(12P P n-?37.束缚电荷面密度等于 ( )①0 ②P ?? ③-P ?? ④-)(12P P n-?38.极化电流体密度等于 ( )①0 ②M ?? ③M ?? ④t P ??39.磁化电流体密度等于 ( )①M ?? ②M ?? ③t M ?? ④)(12M M n-?40.)(0M H B+=μ ( )①适用于任何介质②仅适用于均匀介质③仅适用于铁磁介质④仅适用于各向同性介质41.P E D+=0ε ( )①仅适用于各向同性介质②仅适用于均匀介质③适用于任何介质④仅适用于线性介质42.H B μ= ( )①适用于任何介质②仅适用于各向同性介质③仅适用于铁磁介质④仅适用于各向同性非铁磁介质43.E Dε= ( )①仅适用于各向同性线性介质②仅适用于非均匀介质③适用于任何介质④仅适用于铁磁介质44.对于介质中的电磁场 ( )①(E ,H )是基本量,(D ,B )是辅助量②(D ,B )是基本量,(E ,H )是辅助量③(E ,B )是基本量,(D ,H )是辅助量④(D ,H )是基本量,(E ,B )是辅助量45. 电场强度在介质分界面上 ( )①法线方向连续,切线方向不连续②法线方向不连续,切线方向不连续③法线方向连续,切线方向连续④法线方向不连续,切线方向连续46.磁感应强度在介质分界面上 ( )①法线方向连续,切线方向不连续②法线方向不连续,切线方向不连续③法线方向连续,切线方向连续④法线方向不连续,切线方向连续47.电位移矢量在介质分界面上的法向分量 ( )①连续②0=p σ时连续③0=f σ时连续④任何情况下都不连续48.磁场强度在介质的分界面上的切向分量()①连续②0=f α时连续③0=M α时连续④任何情况下都不连续49.关于磁场的能量下面哪一种说法正确 ( )①场能在空间分布不随时间变化②场能仅存在于有限区域③场能按一定方式分布于场内④场能仅存在导体中50.玻印亭矢量S ( )①只与E 垂直②只与H 垂直③与E 和H 均垂直④与E 和H 均不垂直51.在稳恒电流或低频交变电流情况下,电磁能是 ( )① 通过导体中电子的定向移动向负载传递的② 通过电磁场向负载传递的③ 在导线中传播④ 现在理论还不能确定52.静电势的梯度()① 是无源场② 等于电场强度③ 是无旋场④是一个常矢量53.在静电问题中,带有电荷的导体()①内部电场不为零② 表面不带电③ 表面为等势面④内部有净电荷存在54.当一个绝缘的带有电荷的导体附近移入一个带电体并达到静电平衡时下面说法错误的是()①导体面上的电荷分布一定是均匀的② 导体内任意一点的电场强度为零③导体表面为一个等势面④ 导体表面的电场强度处处与表面垂直55.将一个带有正电荷的导体A 移近一个接地导体B 时,则B 上的电荷是()① 正电荷②负电荷③ 零④无法确定56.真空中半径为0R 的导体球带有电荷Q ,它在球外产生的电势为 ( )① 任一常数② R Q04πε ③ 004R Qπε ④R Q 04πε57.边界上的电势为零,区域内无电荷分布,则该区域内的电势为()①零②任一常数③ 不能确定④R Qπε458.在均匀介质中一个自由点电荷f Q 在空间一点产生的电势为(其中P Q 为束缚电荷)①R Q f04πε ②R Q p04πε ③R Q pπε4 ④R Q Q Pf 04πε+ ()59.接地导体球壳的内半径为a ,中心有一点电荷Q ,则壳内的电势为()① R Q04πε ② 任意常数③)11(40aR Q-πε ④ 0 60.半径为a 的薄导体球带有电荷Q ,同心的包围着一个半径为b 的不接地导体球,则球与球壳间的电势差为()① 0 ② b Q04πε ③)11(40b a Q-πε ④a Q 04πε 61.介电常数为ε的长细棒置于均匀场0E 中,棒与0E 方向平行,则棒内场强为 ( )① 0 ② 00E εε ③00E εε ④0E 62.在电偶极子p 的中垂线上()① 电势为零,电场为零② 电势为零,电场不为零③电势不为零,电场不为零④ 电势不为零,电场为零63.正方形四个顶角上各放一个电量为Q 的点电荷,则正方形中心处()① 电势为零,电场为零② 电势为零,电场不为零③电势不为零,电场不为零④ 电势不为零,电场为零64.根据静电屏蔽现象,对于一个接地导体壳层,下面说法错误的是()① 外部电荷对壳内电场无影响②内部电荷对壳外电场无影响③ 外部电荷对壳内电势有影响④内部电荷对壳外电势有影响65.真空中的带电导体产生的电势为?,则导体表面所带电荷面密度σ为()① -n ε ②-nε0 ③ 常数④不能确定 66.介质分界面上无自由电荷分布,则电势的边值关系正确的是()① 21??≠ ②n ??22?ε≠n ??11?ε ③21??= ④n ??1=n ??267.用电象法求导体外的电势时,假想电荷(即象电荷)()①是用来代替导体外的电荷②必须放在导体外面③只能有一个④必须放在导体内68. 对于电象法,下列哪一种说法正确()① 只能用于有导体的情况② 象电荷一定与原电荷反号③ 象电荷一定与感应电荷相同④能用于导体有少许几个电荷的情况69.电象法的理论依据为()① 电荷守恒②库仑定律③ 唯一性定理④ 高斯定理70.两均匀带电无限大平行导体板之间的电场为()① 非均匀场②均匀场③电势为常数的场④球对称场71.均匀静电场0E中任一点P 的电势为(其中0?为参考点的电势)()①任一常数②r E p 0)(=? ③r E p ?-=00)(?? ④r E p+=00)(??72.无限大导体板外距板a 处有一点电荷Q ,它受到作用力大小的绝对值为( ) ①2022a Q πε ②2024a Q πε ③ 20216a Q πε ④2028a Q πε73.稳恒电流情况下矢势A 与B 的积分关系=?L S S d B l d A 中()①S 为空间任意曲面②S 为以L 为边界的闭合曲面③S 为空间一个特定的闭合曲面④S 为以L 为边界的任意曲面74.对稳恒电流磁场的矢势A ,下面哪一个说法正确()①A 本身有直接的物理意义②A 是唯一确定的③只有A 的环量才有物理意义④A 的散度不能为零75.矢势A的旋度为()①任一常矢量②有源场③无源场④无旋场 76.关于稳恒电流磁场能量??=dV J A W 21,下面哪一种说法正确( ) ①W 是电流分布区域之外的能量②J A ?21是总磁场能量密度③W 是稳恒电流磁场的总能量④J A21是电流分布区的能量密度77.关于静电场?=dV W ρ?21,下面哪一种说法正确()①W 是电荷分布区外静电场的能量②ρφ21是静电场的能量密度③W 是电荷分布区内静电场的能量④W 是静电场的总能量78.电流密度为J 的稳恒电流在矢势为e A 的外静磁场e B中,则相互作用能量为()① dV A J e ?? ②21dV A J e ??③dV B J e ?? ④21dV B J e ??79.稳恒电流磁场能够引入磁标势的充要条件()①J =0的点② 所研究区域各点J =0 ③引入区任意闭合回路0=??l d H L ④ 只存在铁礠介质80.假想磁荷密度m ρ等于零()① 任意常数②M ??-0μ ③M ??0μ ④H-0μ81.引入的磁标势的梯度等于()① H - ②H ③B - ④B82.在能够引入磁标势的区域内()① m H ρμ0=?? ,0=??H② m H ρμ0=?? ,0≠??H③0μρm H =?? ,0≠??H ④0μρm H =??,0=??H83.自由空间是指下列哪一种情况的空间()① 0,0==J ρ ②0,0≠=J ρ ③ 0,0=≠J ρ ④0,0≠≠J ρ84.在一般非正弦变化电磁场情况下的均匀介质内)()(t E t D ε≠的原因是()①介电常数是坐标的函数② 介电常数是频率的函数③介电常数是时间的函数④ 介电常数是坐标和时间的函数85.通常说电磁波满足亥姆霍兹方程是指()①所有形式的电磁波均满足亥姆霍兹方程②亥姆霍兹方程仅适用平面波。

电动力学重点知识总结

电动力学重点知识总结

电动力学重点知识总结电动力学是物理学中的一个重要分支,主要研究电荷和电场、电流和磁场之间的相互作用关系。

以下是电动力学的重点知识总结。

1.静电场:静电场是指没有电流的情况下,电荷和电场之间的相互作用。

通过电场线和电势的概念,可以描述电荷的分布和电场强度的分布。

2.高斯定律:高斯定律是描述电场的一个重要定律,它表明通过一个闭合曲面的电通量等于这个曲面内的电荷。

3.电势:电势是描述电荷在电场中的势能,它是标量量,通过定义电势差和电势能,可以计算电场强度。

4.电势差:电势差是指两点之间的电势差异,用于描述电荷在电场中的势能变化。

电势差等于单位正电荷在电场中所受的力做功。

5.电场强度:电场强度是描述电场的物理量,它是一个矢量。

电场强度的方向指向电荷正电荷所受的力的方向。

6.静电力:静电力是电荷和电场之间的相互作用力,它满足库伦定律。

库伦定律表明,电荷之间的相互作用力是与电荷的大小和距离平方成反比的。

7.电容器:电容器是一种储存电荷的装置,由两个导体板和介质构成。

电容器的电容量等于装满电荷后的电压与电荷量的比值。

8.电流:电流是电荷的流动,是电荷通过导体的数量。

电流的方向是正电荷流动的方向。

9.安培定律:安培定律描述了电流和磁场之间的相互作用。

根据安培定律,电流所产生的磁场强度是与电流强度成正比的。

10.磁场:磁场是由电流产生的,它是一个矢量量。

磁场的方向可以通过安培定律的右手定则确定。

11.洛伦兹力:洛伦兹力是带电粒子在磁场中所受的力,它与电荷的速度和磁场强度有关。

洛伦兹力的方向是垂直于电流方向和磁场方向的。

12.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对电路中电流的影响。

根据这个定律,磁场的变化会在电路中产生感应电动势。

13.自感和互感:自感是指电流变化时导线本身所产生的感应电动势,而互感是指两个线圈之间由于磁场变化而产生的感应电动势。

14. Maxwell方程组:Maxwell方程组是电动力学的基础方程,它描述了电场和磁场的变化规律。

电动力学复习总结电动力学复习总结答案

电动力学复习总结电动力学复习总结答案

1第二章 静 电 场一、 填空题1、若一半径为R 的导体球外电势为b a b ra ,,+=f 为非零常数,球外为真空,则球面上的电荷密度为 。

答案: 02aR e2、若一半径为R 的导体球外电势为3002cos cos =-+E R E r r f q q ,0E 为非零常数,球外为真空,则球面上的电荷密度为 . 球外电场强度为 .答案:003cos E e q ,303[cos (1)sin ]=-+- r R E E e e rq q q3、均匀各向同性介质中静电势满足的微分方程是 ;介质分界面上电势的边值关系是 和 ;有导体时的边值关系是 和 。

答案: s f ef s f e f e f f er f -=¶¶=-=¶¶-¶¶=-=Ñnc n n ,,,,11222124、设某一静电场的电势可以表示为bz y ax -=2f ,该电场的电场强度是该电场的电场强度是_____________________。

答案:z y x e b e ax e axy+--225、真空中静场中的导体表面电荷密度、真空中静场中的导体表面电荷密度_____________________。

答案:0nj s e ¶=-¶6、均匀介质内部的体极化电荷密度p r 总是等于体自由电荷密度f r __________的倍。

的倍。

答案: -(1-e e)7、电荷分布r 激发的电场总能量1()()8x x W dv dv r r r pe¢¢=òò的适用于 情形.答案:全空间充满均匀介质全空间充满均匀介质8、无限大均匀介质中点电荷的电场强度等于、无限大均匀介质中点电荷的电场强度等于_____________________。

答案: 34qRR pe9、接地导体球外距球心a 处有一点电荷q, 导体球上的感应电荷在球心处产生的电势为等于 .答案:04qa pe1010、无电荷分布的空间电势、无电荷分布的空间电势、无电荷分布的空间电势 极值极值.(.(.(填写“有”或“无”填写“有”或“无”填写“有”或“无”) )答案:无 1111、镜象法的理论依据是、镜象法的理论依据是、镜象法的理论依据是_____________________,象电荷只能放在,象电荷只能放在,象电荷只能放在_____________________区域。

电动力学知识点总结

电动力学知识点总结

第一章电磁现象的普遍规律 一、 主要内容:电磁场可用两个矢量一电场强度电Z,zQ 和磁感应强度B{x r y r zfy 来完全 描写,这一章的主要任务是:在实验定律的基础上找出丘,歹所满足的偏微分方程组 一麦克斯韦方程组以及洛仑兹力公式,并讨论介质的电磁性质及电磁场的能量。

在电 磁学的基础上从实验定律岀发运用矢量分析得出电磁场运动的普遍规律:使学生掌握 麦克斯韦方程的微分形式及物理意义;同时体会电动力学研究问题的方法,从特殊到 一般,由实验定律加假设总结出麦克斯韦方程。

完成由普通物理到理论物理的自然过 渡。

二、 知识体系:介质磁化规律:能量守恒定律n 线性介质能量密度:I 能流密度:洛仑兹力密度;宇二应+" x B三、内容提要:1. 电磁场的基本实验定律: (1) 库仑定律:库仑定理:壮丿=[*虫1厶 电磁感应定律:市总•屋=-—[B-dSdV f區 dt k涡旋电场假设介质的极化规律:V- 5 = /? VxZ=比奥-萨伐尔逹律: D = s Q S + PJdVxr边值关系位移电流假设V-> = 0J+ —B =其中:第2页,共37页对E 个点电荷在空间某点的场强等于各点电荷单独存在时在该点场强的矢量和, 即:(2)毕奥——萨伐尔定律(电流决定磁场的实验定律)B = ^[^L(3)电磁感应定律②磁场与它激发的电场间关系是电磁感应定律的微分形式。

(4)电荷守恒的实验定律①反映空间某点Q 与了之间的变化关系,非稳恒电流线不闭合。

空二0月•了二0②若空间各点Q 与£无关,则別为稳恒电流,电流线闭合。

稳恒电流是无源的(流线闭合),°, 7均与北无关,它产生的场也与上无关。

2、电磁场的普遍规律一麦克斯韦方程微分形式di——diV • D = p方二勺宜+戶,H = —-MAo积分形式[f] E dl =-\ --dSSJs 冼[fl H-df = I + -\D -d§S念J血 Q/40①生电场为有旋场(鸟又称漩涡场),与静电场堤本质不同。

电动力学复习题库

电动力学复习题库

电动力学复习题库电动力学是物理学中非常重要的一个分支,它研究了电荷在电场和磁场中的运动规律以及它们之间的相互作用。

掌握电动力学的基本概念和公式对于理解电磁现象和解决实际问题至关重要。

在这篇文章中,我将为大家提供一些电动力学的复习题,帮助大家巩固所学知识。

1. 电场和电势问题1:两个等量的正电荷分别放置在真空中的两个点上,它们之间的距离为d。

如果将其中一个电荷移动到另一个点上,求移动过程中所做的功。

问题2:一个点电荷在电势为V的电场中所受到的力为F,求该点电荷的电量。

问题3:在一个电势为V的电场中,将一个电荷从A点移动到B点,电势差为ΔV。

如果将该电荷从B点移动回A点,电势差是否相同?为什么?2. 高斯定律问题4:一个球形导体半径为R,带有总电荷Q。

求球面上的电场强度和球内的电场强度。

问题5:一个无限长的均匀带电线,线密度为λ。

求离线距离为r处的电场强度。

问题6:在一个半径为R的球形空腔内,有一个点电荷Q。

求球内的电场强度。

3. 电势能和电势能差问题7:一个点电荷Q在电势为V的电场中,它的电势能是多少?问题8:一个电荷为q的点电荷从A点移动到B点,电势能差为ΔU。

如果将该电荷从B点移动回A点,电势能差是否相同?为什么?问题9:两个无限大金属平板之间存在一个电势差V,平板之间的距离为d。

求单位正电荷从一平板移动到另一平板所做的功。

4. 电流和电阻问题10:一根电阻为R的导线通过电流I,求导线两端的电压。

问题11:一个电阻为R的电路中通过电流I,求电路中的总电阻。

问题12:一个电阻为R的导线通过电流I,求导线上的电功率。

5. 安培定律和法拉第定律问题13:一根导线的长度为L,导线中的电流为I。

求导线上的磁感应强度。

问题14:一个导线在磁感应强度为B的磁场中,导线的长度为L,导线中的电流为I。

求导线上的磁力。

问题15:一根导线的长度为L,导线中的电流为I。

如果将导线的长度缩短为原来的一半,电流变为原来的两倍,求导线上的磁感应强度。

电动力学知识点总结

电动力学知识点总结

电动力学知识点总结1. 电荷和电场1.1 电荷的性质•电荷是物质的基本属性,分为正电荷和负电荷。

•同名电荷相互排斥,异名电荷相互吸引。

1.2 电荷的基本单位•电荷的基本单位是库仑(C),正电荷的基本单位为正库仑(C),负电荷的基本单位为负库仑(C)。

1.3 电场的概念•电场是由电荷产生的一种物理场,具有方向和强度。

•电场强度表示单位正电荷在电场中所受到的力。

1.4 电场的基本性质•电场是矢量场,方向由正电荷指向负电荷。

•电场强度在空间中各点的方向始终与电场线方向相同。

•电场强度大小与距离的平方成反比。

2. 高斯定律2.1 高斯定律的表述•高斯定律是电场学的基本定律之一,它描述了电场与电荷之间的关系。

•高斯定律的数学表述为:电场通过闭合曲面的通量等于该闭合曲面内包围的电荷代数和的1/ε0倍。

2.2 高斯定律的应用•高斯定律可以用来计算带电体产生的电场。

•通过选择合适的高斯面,可以简化电场计算的工作。

3. 电势和电势能3.1 电势的概念•电势是描述电场能量分布的物理量,是单位正电荷在某一点产生的电势能。

•电势是标量,没有方向性。

3.2 电势差与电场强度的关系•电势差表示单位正电荷在两点之间所做的功。

•电场强度可由电势差与路径的比值计算。

3.3 电势能•电势能是带电粒子在电场中具有的能量,可由电荷和电势之间的关系计算。

4. 电容和电容器4.1 电容的概念•电容是指导体上储存电荷的能力。

•电容量的大小与导体的几何形状、介质的性质以及导体之间的距离有关。

4.2 电容器的结构和工作原理•电容器由两个导体和介质构成,导体上分别带有正负电荷。

•当电容器两端施加电压时,导体上的电荷会发生移动,从而储存能量。

5. 电流和电阻5.1 电流的定义•电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量。

•电流的方向由正电荷流动的方向决定。

5.2 电流的计算•电流可以通过测量电荷通过导体的时间和导体横截面积来计算。

5.3 电阻的概念•电阻是指导体对电流流动的阻碍程度。

物理电动力学重点考点整理

物理电动力学重点考点整理

物理电动力学重点考点整理电动力学是物理学中的一个重要分支,研究电荷之间相互作用的规律以及电场、电势、电流和电磁感应等现象。

在物理学的学习中,电动力学是一个重要的考点。

本文将针对电动力学的重点考点进行整理和总结。

一、库仑定律库仑定律是电荷之间相互作用的基本规律,它表述了两个点电荷之间的相互作用力与它们之间的距离的平方成反比。

即 F = k * q1 * q2 / r^2,其中 F 是点电荷间的相互作用力,k 是库仑定律的比例常数,q1 和 q2 是两个点电荷的电荷量,r 是它们之间的距离。

二、电场1. 电场强度(电场力):电场中单位正电荷所受的电场力称为电场强度。

电场强度的方向是正电荷受力的方向。

电场强度用 E 表示。

2. 电场线:在描述电场分布时,我们常常使用电场线来表示。

电场线的方向表示力的方向;电场线的密度表示电场强度的大小。

3. 均匀电场:在空间的某个区域内,电场强度大小和方向都保持不变,则称这个区域内存在均匀电场。

4. 电势能:点电荷在电场中由于位置变化而产生的能量变化被称为电势能。

电场力做功将电势能转化为其他形式的能量。

三、电势1. 电势差:两个位置之间的电势能差称为电势差。

电势差的单位是伏特(V)。

2. 电势:单位正电荷在某一点具有的电势能称为电势。

电势的单位也是伏特(V)。

四、电容器1. 电容:电容器存储电荷的能力称为电容,电容的单位是法拉(F)。

2. 平行板电容器:平行板电容器由两块平行的金属板组成,它们之间填充绝缘介质。

平行板电容器的电容与板间距离以及板的面积有关。

3. 电容的串联与并联:电容器的串联与并联与电阻的串联与并联类似。

串联时,总电容的倒数等于各电容的倒数之和;并联时,总电容等于各电容之和。

五、电流与电阻1. 电流:单位时间内通过导体横截面的电荷量称为电流,电流的单位是安培(A)。

2. 电阻:电流在导体内流动时会遇到阻碍,这种阻碍称为电阻,电阻的单位是欧姆(Ω)。

3. 欧姆定律:欧姆定律描述了电流、电压和电阻之间的关系,即 U = I * R,其中 U 是电压,I 是电流,R 是电阻。

电动力学知识点总结

电动力学知识点总结

电动力学知识点总结电动力学是物理学中的一个分支,主要研究电荷、电场和电流之间的相互作用。

它是现代科技中的基础知识之一,广泛应用于电力工程、电子技术、通信工程等领域。

下面对电动力学的知识点进行总结。

1.电荷:电动力学的研究对象是电荷,分为正电荷和负电荷。

同性电荷相互排斥,异性电荷相互吸引。

2.电场:电荷周围存在一个电场,是电荷在空间中产生的一个物理量。

电场的特点是具有方向和大小。

电场的方向是从正电荷指向负电荷,电荷周围的电场线是从正电荷出发,指向负电荷。

3.电场强度:电场强度定义为单位正电荷受到的力,用E表示。

电场强度的方向与电场的方向一致。

4.电势:电势是描述电场状态的物理量。

电势是单位正电荷所具有的势能。

正电荷从高电势区域移动到低电势区域时,将具有正的电势能变化;负电荷则相反。

电势可用电势差表示,即两点间的电势差等于沿着电力线方向,单位正电荷在两点之间移动时所做的功。

5.电容:电容代表了电场在两个导体之间存储能量的能力。

电容的单位是法拉(F)。

电容与电势差和电荷量成正比,与两个导体的距离成反比。

6.高斯定理:高斯定理是电动力学的重要基本原理之一,描述了电场与电荷之间的关系。

高斯定理表明,通过任意闭合曲面的电通量等于该曲面内包围的总电荷。

7.法拉第电磁感应定律:法拉第电磁感应定律描述了磁场和电流之间的相互关系。

当导体中的磁通量发生变化时,将产生感应电流。

8.电流:电流是电荷的移动产生的现象。

电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量。

9.欧姆定律:欧姆定律描述了电流、电压和电阻之间的关系。

欧姆定律表明,电流等于电压与电阻之间的比值。

10.电阻:电阻是材料对电流流动的阻碍程度的物理量。

电阻的单位是欧姆(Ω)。

11.电磁感应:电动力学中的电磁感应现象包括法拉第电磁感应、互感、自感等,是现代发电、电动机、变压器等电力工程中的基础原理。

12.磁场:电动力学中的磁场是由磁铁或电流产生的,它具有方向和大小。

电动力学知识点

电动力学知识点

电动力学知识点
以下是 6 条电动力学知识点:
1. 电磁波啊,那可太神奇了!就像阳光一样无处不在。

你看咱们打电话、上网,这些不都是电磁波在发挥作用嘛!比如手机能接收到信号不就是电磁波的功劳嘛!
2. 静电场知道不?它可厉害着呢!就如同一只无形的手在掌控着电荷的分布呀。

你想想看,气球摩擦头发能吸住小纸片,不就是静电场在起作用吗!
3. 安培定律呀,就好像是电流的好朋友!电流通过导体的时候,安培定律可就发挥大作用啦。

就像家里的电线,安培定律保证了电流能正常传输呢!
4. 法拉第电磁感应,哇哦,这可真的超酷的!它就像是开启电磁转换的钥匙。

比如说发电机,不就是利用这个原理把机械能转化为电能嘛!
5. 电介质,它可默默奉献着呀!就好像是电场的保护者一样。

你看电容器里,电介质的存在可重要了,没有它怎么能储存电能呢!
6. 磁场呀,那可是很神秘又很强大的存在!好比是一个巨大的磁场能影响着周围的一切呢。

像扬声器能发出声音,不就是靠磁场和电流相互作用嘛!
我的观点结论就是:电动力学知识点真是太有趣太重要了,它们让我们的生活变得丰富多彩!。

电动力学 知识点总结

电动力学 知识点总结

第一章电磁现象的普遍规律一、主要内容:电磁场可用两个矢量—电场强度和磁感应强度来完全描写,这一章的主要任务是:在实验定律的基础上找出, 所满足的偏微分方程组—麦克斯韦方程组以及洛仑兹力公式,并讨论介质的电磁性质及电磁场的能量。

在电磁学的基础上从实验定律出发运用矢量分析得出电磁场运动的普遍规律;使学生掌握麦克斯韦方程的微分形式及物理意义;同时体会电动力学研究问题的方法,从特殊到一般,由实验定律加假设总结出麦克斯韦方程。

完成由普通物理到理论物理的自然过渡。

二、知识体系:三、内容提要:1.电磁场的基本实验定律:(1)库仑定律:对个点电荷在空间某点的场强等于各点电荷单独存在时在该点场强的矢量和,即:(2)毕奥——萨伐尔定律(电流决定磁场的实验定律)(3)电磁感应定律①生电场为有旋场(又称漩涡场),与静电场本质不同。

②磁场与它激发的电场间关系是电磁感应定律的微分形式。

(4)电荷守恒的实验定律,①反映空间某点与之间的变化关系,非稳恒电流线不闭合。

② 若空间各点与无关,则为稳恒电流,电流线闭合。

稳恒电流是无源的(流线闭合),,均与无关,它产生的场也与无关。

2、电磁场的普遍规律—麦克斯韦方程其中:1是介质中普适的电磁场基本方程,适用于任意介质。

2当,过渡到真空情况:3当时,回到静场情况:4有12个未知量,6个独立方程,求解时必须给出与,与的关系。

介质中:3、介质中的电磁性质方程若为非铁磁介质1、电磁场较弱时:均呈线性关系。

向同性均匀介质:,,2、导体中的欧姆定律在有电源时,电源内部,为非静电力的等效场。

4.洛伦兹力公式考虑电荷连续分布,单位体积受的力:洛伦兹认为变化电磁场上述公式仍然成立,近代物理实验证实了它的正确。

说明:①②5.电磁场的边值关系其它物理量的边值关系:恒定电流:6、电磁场的能量和能流能量密度:能流密度:三.重点与难点1.概念:电场强度、磁感应强度、电流密度、极化强度、磁化强度、能流密度。

2.麦克斯韦方程、电荷守恒定律、边值关系、极化强度与极化电荷的关系、磁化强度与磁化电流的关系、应用它们进行计算和证明。

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洛仑兹力密度< f=/«+^x§三.内容提要:1. 电磁场的基本实捡定律, (1)库仑定律*二、知识体躺库仑定理'脸订警壬电童■应定体毎事孑―半丄@・抜/尸n 涡険电场假设介质的极化焕律,0=#“V*fi = p ▽4遁at仪鲁电涛fit 设 比真#伐尔定律,s= 介M»4tM 律: ft^~aCon Vxff = J + — a能童守恒定律缢性介JR 能*««> 能淹密度:S^ExH対可个点电荷e 空间块点的场强爭丁各点电佔单越力在时徃该点场强的伕城和,(2)毕臭一萨伐尔定律(电沱决崔感场的实於疋律)(3)电耐应定律£& -<tf<£?Vxfl=-—2① 生电场为冇旋场(4又称漩涡场儿%电场&彳、质不同。

② 曉场与它激发的电场间关系足电磁感应定律的微分形式。

(4)电药守恒的实U 定律[J •点=-J 詈"V-J = -—① 反映空间某点£ 9 7之间的变化关痪,#稳班电流线不闭介.竺0卩儿0② 若空间并点•二与f 无応 則N为稳恫电朮 电流线闭介.隐恒电注是无源的(流线闭合人巴了均与『无关,它产生的场也与/无关。

2、电It 场的普連規律一麦克斯韦方程Wi 分形式血&』=Z +^J D -dtf札眾4?・0UJvUP :积分形式其中:几1址介质中普适的41底场钛木方用.适用于任盘介丿鼠 2当14=0=0.过渡到真空怙况:-affat +«e —J dt v 7 5=02o£o3当N N 时.回到挣场惜况:扭方=0£b •恣=J 妙F护云=0I 有12个未知塑.6个独立方秤,求解时必须给出二与M, 2与«的关系。

介时:3、介贯中的电恿性廣方程若为却铁雄介质I 、电哦场较弱时"与丘&与臣b 与2万与"均呈线性关系.向同性均匀介质,P=Q=岭耳992、导体中的欧姆定律在存电源时•电源内部亠㊇海•)•直•为怖电力的等效场,4. 洛伦兹力公式II7xfl = O 7xH=/Q ・D 0p 7ft =单位体积受的力:-t r r rf=pE^JxB洛伦兹认为变化电tti 场上述公式仍然成立,近代物理实齡证实了它的匸确”靳才f 以边度P 运动的点电药g说明:对于连«J沁电背 囲电淹乙冲曲 c»J»发的电建场.乍対于咸电UtlWSL 冲韵&麻&含的场5. 电磁场的边值关糸积分形式 血臣心L 鲁必血乃龙“+£加廳 血D 必 耐込0其它物理hl的边值关系:<血氏岳・一JxyN =录(酉一彳).p.S F巾&応卩. <£§ n E X (E ・£)讥X9p.盗■-壬"rfv => Q (Ji7j"寻恒定电流:*-{^-A)=°6、电恋场的和館流三.重灯与难戌诡■密度,F ・flxA边值关系=> 方(0—QJ"=> «x(j¥J -^1)=a=> 沁(&・& )= 0n n ^S 2-B^ = 01. 槪念^电场强度、磁感应强度、电流密度、极化强度.感化强度、能滾密度。

2. 麦克斯韦方程、电荷守恒定段边值关:系、极化与极化电荷的关系、凰化强发与磁化吧流的关痰、应用它们逬行•计尊和证明。

3 •电奴场的能就及其传输第二章静电场 一、主要内容应用电磁场卑本理论解决最简单的问题:电荷静I 上或电荷分布不规时间变化,产牛•的 场小葩时间变化的朴电场问理・本章研究的】浚问题是:衣给定自由电荷分布及介质和导体分布的情况卜如何求解 静电场•由于静电场的基本方程是矢傲方程,求解很雄,井不宜按求解静电场的场强, 而圧通过篩电场的杯孙來求解.廿先恨抹:錚电场满足的友克斯"方程,引入杯势.讨论具满足的微分方柠和边伯关系. 在后向儿节中陆续研究*解:分离变最法、遣像法和格林国数法.最后讨论局部范国内 的电荷分布所激发的电势在远处的展开式.二知识体気1•■电场的微分方程:边俏关系:靜电场的能甌ir=l£4-ZWy n ―材血凭2•静电边值何■的构成,2.电势■足的徽分方程vxi=o0=p}甘英中%q足导体的电导率4•静电场的能■用电势表示,不绘静电场的能见密度: 二绘自由电荷密度•而y则是空间所有电荷的电如只适用于静电场•&堆一性定理,①均匀单介质当区域V内mil电荷分布攵0已知,。

满足疗,若V边界上此巳知,或V边界上已知,則v内场(挣电场)啦一确定.②均匀单i介成中有导体当区域v内有导体仔在,给定导体之外的电荷分布卩3,当1%或却3已知,毎个导体电势*或带电星.則尸内电场I唯-确定。

②不能改变压行边界条件.通过边界笔件确疋假想电荷的大小和位迎.③一口用了假想等效电荷.不能再考电边界面上的电荷分布.④坐林系根据边界形状來选择。

2•分高受畳法,舒:电势满足拉普拎斯方程:%"①空间处处卩=°・fl山电荷只分布在某空介质(如导体)农面匕,将这些表面视为区域型界,可以用拉普拉斯方程.②在所域介质中仃自由电初分布,若这个自由电姉分仙在翼空中,产生的势碑为已知,則区域V小电势可农示为两部分的和・不满足f",但汲面上的电荷产生的电势%満足,仍可用拉普拉斯方稈求解,注怠,边伯关疾还咚用%而不能用%・拉普拉斯方程了9・°的通解:豪化©・2>/・•霽eg©轴对称通解:球对称通解:右卩与&・°均无关,即卩貝有球对称性,則通牡为:解■步*①选择坐杯系和电势参考虑*i*标系逸择1 :要根按:区域中分界面形状参考点上耍整据电荷分布是仃限还是尤限②分析对称性•分区域写出拉普拉斯方程在所选坐标系中的通解③根抠具体圣件确定常数外边界条怜电荷分布白诧吒■0导体血界可视为外型界.4给宦.或给定总电荷Q.或给定二(接地儿")Hft在均匀场中. :吐> 3曲8 =心(直角坐你或柱坐标丿内部边值关介Mi分界血.1(衣面无自由电荷)3.电多极矩讨论电荷分也衣小M域内•力场占乂歴电荷分金区较远.即J r电势的多极展开:=泸+讯+沪+…=急-蛊戸吟+盘詔…式中c-J^―系的总电荷0町/初一系的电俣41矩D« -「曲工川?)少一«HWE(0 ex.小区Q内电荷休療在运处的电务可以看成是位于JR1M切ftiMt ff(2)电flllR矩慕jRsmt于JB点的砂,但当系统中正.盘电椒匾一》⑶对A4WXSE;几龙認DT迟如召I 1⑷ 当电荷分布关于jidm时戸“小区城电布体系在外电场中的相互作用能=邮)+砂)+游)+其中申”足点电荷在外电场中的相互作用能叩■亍%(0)・-歹W)是电偶极子在外电场屮的和互杵用能屮輕(0)6 是电四极子在外电场中的相互作用能电偶极子在外电场小登的力若外电场均匀:,=°电糾极『在外电场中受的力拒£.pX^<第三章稳恒电流的磁场一、主賽内容在给定白由电流分布及介质分布的怙况F如何求解您恆遇场.由rfSinto场的尿木方丹是欠试方程,求解很堆.并不之按求够的思班磁场磁感应强度,般是通过感场的矢坍來求解。

在一定条件口可以引入班杯势及感杯势满足的方秤來求解.我们先引入静檢场的久势,导出久势满足的微分方稈,然后再讨论磁杯势及其微分方稈,绘后讨论磁多极展开。

二、知识体1G1.矢势法:基本方程:fVxtf =/ |V31 = -^JI V . J = 0 = >0Jix(—Vx4)-dJB <V X ^-7X 4)S 0①能傲分布在施场内.不仅仅是分布在电流区.②2不足能诩密疫第四章电雄波的传播电w 浪,他卜佝变化的运幼电荷和电流辆射电破场•电磴场在空何互相激发,在 空间以波动的形式存在,就是电磁波. 一、 主要内吝:研究电磁场在空间存在-宦介质和导体的怙况尸的波师况:在真空与介頂,介质 与介质,介质与导体的分界佝上,电傩波会产生反射、折射、衍射和哀减等,这些本 股上足边的问题。

电储波在空间传播冇行种备样的形式,虽检单、鴉早本的浊型是平 面电岖波。

二、 知识体系:1.自由空间(介JR ),指°・J = o 的无孤人允涡均匀空何.7-25 = 0 7-rf=0边值关系:r=l£5-A/rn r=l£J *r"肃■-雪dtW04兰茁“—V X B平均值:§詰血怪曲)誌护&2•良导体,卩叫了 "总dtVxfl =atf+■—=> atv-Z) = oQ ・A = Q其中•3.电畫裁在界面反射和折射入射沐反輯.折期林矢位于何TH ■祝0“輕亠伍PV “V - 0 ff=-—vxi 碎 £x« = O定态波边们问观^刊 2R = o v a-o在求解中i :耍用列娠木解:«(U)二=屮护7*厂“mo ♦亠 Vx0,W&)・0hx (圧_禺卜0曲个独匚帘数山澈励卅办的仁:;强度來呦定.「環m 乱尹y 尹”彳r 严(门给定绍("从对,於代衣种谐娠波型(本征搬荡,衽肿内可能存茯多种谐旅 波型的达加):只仃巴激妙依号频率0 = J 时,谐撿肿才处fiHJk 态。

(2)不存衽g*^)中两个为爭的波型,若",=» = °,则丘・°・ (3丿対毎 也I俏,仃两个独立侃如波甲,这是因为对于确定的匸可以分解到任意两个方向。

(I )蹑低频率的谐擁波型假定4〉$ >厶,则虽低谐东频率为但是在-股怙况八5.矩形枝导管解为:訥尹★(护(尹严该波型为(I, 1・0)型,耳■马・°所以•"■0,为横电傩波。

-般情况卜一让电確波沿二仙传播•対理想州:—a "尸°・ 理想导体边界条件:““知+刃・0V f = 0 £x^= o a=a 瓦其解:E (x.”z) = 4 cos&xsm 上严心 E»(xj ・2)= A 2 sm k t xcos k^ye lkjE*(x.y,z) = 4 sm 上*xsm 上严心其中 斤的朋由 w 确定ft 止独事:即微波• 本章B41 h 电4&场的波动方FX 亥姆圧兹方肘和平面电融筱2、 反射和折射定徐的导出、振幅的位相关系,偏茶3、 导体内的电嫩波特性.良导体条仲、总肤效应矩形波导管由四个卑构成的金属倚•四个曲为X満足力程:0 (“0,吟=0Q晟髙嚴止波长为:2a .•傲把波长的汰称为超知波U谐旅肿和波导倚中电滋波的运动形式本章难点2 1.旅幅.位相关奚2•导体内电敏波的运动第五章电磁波的辐射一.主豪内岩:本章讨论高频交变电流辐射的电磁场的以二・知识体系,Vxfi=-*atVx—外叶务3^?―匕VB=O概。

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