大学物理电磁学公式总结
大学物理公式总结
大学物理公式总结引言:大学物理是自然科学中的一门基础学科,掌握物理公式是学好物理的关键。
物理公式是在长期实验和理论研究的基础上总结、归纳出来的。
在这篇文章中,我将为大家总结一些常见的大学物理公式,并简要介绍这些公式的应用。
1. 动力学公式:1.1 牛顿第二定律:F = ma(F代表力,m代表物体质量,a代表物体加速度)牛顿第二定律是经典力学的基石,描述了物体受到的力和其加速度之间的关系。
它可以用于解释物体在受力作用下的运动状态。
1.2 动能公式:K = (1/2)mv^2(K代表动能,m代表物体质量,v代表物体速度)动能公式是描述物体动能与质量以及速度之间关系的公式。
它告诉我们,当物体速度增加时,其动能也会增加。
1.3 势能公式:U = mgh(U代表势能,m代表物体质量,g代表重力加速度,h代表物体高度)势能公式是描述物体势能与质量、重力加速度以及高度之间关系的公式。
它可以用于解释物体在重力场中的储能情况。
2. 热力学公式:2.1 热力学第一定律:Q = ΔU + W(Q代表系统吸收的热量,ΔU代表系统内能的变化,W代表系统对外界做的功)热力学第一定律描述了系统内能的变化与热量和功之间的关系。
根据这个公式,我们可以推导出热功定理和热机效率等重要概念。
2.2 热容公式:Q = mcΔT(Q代表系统吸收的热量,m代表物体质量,c代表物质的比热容,ΔT代表温度变化)热容公式描述了物体吸收的热量与其质量、比热容和温度变化之间的关系。
它可以用于计算物体在受热或冷却过程中需要吸收或释放的热量。
3. 电磁学公式:3.1 库仑定律:F = k * (|q1 * q2| / r^2)(F代表电场力,k代表库仑常数,q1和q2代表电荷量,r代表距离)库仑定律描述了两个电荷之间的相互作用力与它们的电荷量以及距离之间的关系。
这个定律是电磁学的基础之一,用于解释电荷之间的相互作用。
3.2 电路定律:3.2.1 欧姆定律:V = IR(V代表电压,I代表电流,R代表电阻)欧姆定律是描述电路中电压、电流和电阻之间关系的基本定律。
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。
大学常用的物理公式
引言概述:物理公式是大学物理课程中不可或缺的一部分,它们是描述自然现象的数学表达式。
本文将介绍一些大学常用的物理公式,包括力学、热力学、电磁学和光学公式等。
这些公式不仅在学习物理理论和解题中起到重要的作用,而且在工程、科学研究和实际应用中也具有广泛的应用价值。
正文内容:一、力学公式1.1运动学公式1.1.1位移公式s=ut+(1/2)at^21.1.2速度公式v=u+at1.1.3加速度公式a=(vu)/t1.2动力学公式1.2.1牛顿第二定律F=ma1.2.2动能公式Ek=(1/2)mv^21.2.3动量公式p=mv1.3静力学公式1.3.1弹性力公式F=kx1.3.2引力公式F=G(m1m2)/r^21.3.3摩擦力公式Ff=μFn二、热力学公式2.1热传导公式2.1.1热传导方程q=kΔT/L2.1.2热导率公式k=(QL)/(AΔT)2.2热膨胀公式2.2.1线膨胀公式ΔL=αL0ΔT2.2.2体膨胀公式ΔV=βV0ΔT2.3热力学循环公式2.3.1热转化效率公式η=(W_net/Q_h)100%2.3.2卡诺循环效率公式η_C=(T_hT_c)/T_h三、电磁学公式3.1电场公式3.1.1电场强度公式E=F/q3.1.2电势差公式V=W/q3.2磁场公式3.2.1磁场强度公式B=F/(qv)3.2.2磁场感应公式ε=BLv3.3法拉第电磁感应公式3.3.1法拉第电磁感应定律ε=dΦ/dt3.3.2洛伦兹力公式F=q(E+vxB)四、光学公式4.1光速公式4.1.1光速定义c=λf4.1.2光速在介质中的速度v=c/n4.2折射公式4.2.1斯涅尔定律n1sin(θ1)=n2sin(θ2)4.2.2光线传播路径差公式Δx=d(n1)(cot(θ2)cot(θ1))4.3球面镜公式4.3.1球面镜公式1/f=(n1)(1/R11/R2)五、总结本文介绍了大学常用的物理公式,涵盖了力学、热力学、电磁学和光学等方面。
大学物理电磁学公式总结
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 =kq 1q 2r 2e r =q 1q 24πε0r 2e r3. 电力叠加原理:F=ΣF i4. 电场强度:E=Fq, q 0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 =∑q i4πε0r i 2e ri i (离散型) E=∫dq4πε0r 2e r q(连续型)6. 电通量:Φe=∫E •dS s7. 高斯定律:∮E •dS s=1ε0Σq int 8. 典型静电场:1) 均匀带电球面:E=0 (球面内)E=q 4πε0r 2e r (球面外)2) 均匀带电球体:E=q 4πε0R3r =ρ3ε0r (球体内)E=q4πε0r 2e r (球体外) 3) 均匀带电无限长直线:E=λ2πε0r ,方向垂直于带电直线4) 均匀带电无限大平面:E=σ2ε0,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:∮E •dr L=0 2. 电势差:φ1 –φ2=∫E •dr (p2)(p1)电势:φp =∫E •dr (p0)(p) (P0是电势零点) 电势叠加原理:φ=Σφi 3. 点电荷的电势:φ=q 4πε0r电荷连续分布的带电体的电势:φ=∫dq4πε0r4. 电场强度E 与电势φ的关系的微分形式:E=-gradφ=-▽φ=-(∂φ∂xi +∂φ∂yj +∂φ∂zk )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=q φ移动电荷时电场力做的功:A 12=q(φ1 –φ2)=W 1-W 2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。
大学物理公式总结
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 =kq 1q 2r 2e r =q 1q 24πε0r 2e r3. 电力叠加原理:F=ΣF i4. 电场强度:E=Fq 0, q 0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 =∑q i4πε0r i2e ri i (离散型) E=∫dq4πε0r 2e r q(连续型)6. 电通量:Φe=∫E •dS s7. 高斯定律:∮E •dS s=1ε0Σq int 8. 典型静电场:1) 均匀带电球面:E=0 (球面内)E=q4πε0r 2e r (球面外)2) 均匀带电球体:E=q4πε0R3r =ρ3ε0r (球体内)E=q4πε0r 2e r (球体外)3) 均匀带电无限长直线: E=λ2πε0r ,方向垂直于带电直线4) 均匀带电无限大平面:E=σ2ε0,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第九章 静电场知识点:1、 用积分方法计算连续带电体电场强度,场强叠加是矢量叠加;首先进行矢量分解,再把同方向的相加;2、 运用高斯定理,计算电荷均匀分布、对称带电体周围空间的场强和电势;关键是分析场强分布特点,选好封闭曲面;(1)电荷在表面均匀分布的带电圆筒;(选择一个封闭圆柱曲面) (2)电荷在表面均匀分布的带电球壳;(选择一个封闭球面) (3)电荷均匀分布的无穷大平面;(选择一个封闭圆柱曲面)3、 根据电势定义用积分方法计算连续带电体的激发的电势,要获得积分路径上场强的分布;电势叠加是标量叠加; 4、 电场强度环路定理一些问题辨识:1、理解高斯定理的内容:(1)只有封闭曲面内的电荷,才对该封闭曲面的电通量有贡献;(2)曲面以外的任何电荷,对该封闭曲面的电通量没有贡献;(3)这里强调的是封闭曲面,如果只是一个有限曲面,是封闭曲面的一部分,里外的电荷对该部分是有电通量贡献的:(4)里、外的电荷都对曲面上的各点产生场强;2、场强等于零的空间点,电势可以不为零;电势为零的空间点,场强可以不为零;1、 有关静电场的论述,正确的是( )(1) 只有封闭曲面内的电荷才对该封闭曲面的电通量有贡献;√(2) 无论封闭曲面内的电荷的位置如何改变,只要不离开该封闭曲面,而且电荷代数和不变,该封闭曲面的电通量就不变;√(3) 封闭曲面内部的任何电荷的位置的改变,尽管不离开该封闭曲面,而且电荷代数和不变,该封闭曲面的电通量也要发生改变;×(4) 封闭曲面外的电荷激发的场强对该封闭曲面上的任何面元的电通量的贡献为零;×(5) 如果封闭曲面的电通量为零,则该封闭曲面上任何面元上的电场强度一定为零;×(6) 如果封闭曲面的电通量不为零,则该封闭曲面上任何面元的电通量的一定不为零;×(7) 电场强度为零的空间点,电势一定为零;×(8) 在均匀带电的球壳内部,电场强度为零,但电势不为零;√计算场强的三种方法,按照问题的实际情况选择最方便的方法: (1) 根据连续带电体的积分公式; (2) 采用高斯定理;(3) 先获得电势分布公式,然后计算偏导数;z z y x U E y z y x U E x z y x U E z y x ∂∂-=∂∂-=∂∂-=),,(;),,(;),,(计算电势分布首先计算场强分布,再计算电势分布;➢ 第三章(电势)1. 静电场是保守场:∮E •dr L=0 2. 电势差:φ1 –φ2=∫E •dr (p2)(p1)电势:φp =∫E •dr (p0)(p) (P0是电势零点) 电势叠加原理:φ=Σφi 3. 点电荷的电势:φ=q 4πε0r电荷连续分布的带电体的电势:φ=∫dq4πε0r4. 电场强度E 与电势φ的关系的微分形式:E=-grad φ=-▽φ=-(∂φ∂x i+∂φ∂y j+∂φ∂z 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。
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。
大学物理电磁学公式总结(精选2024)
05
交流电路中的电磁学公式应用
正弦交流电三要素及有效值概念
要点一
正弦交流电的三要素
要点二
有效值概念
最大值(峰值)、角频率(或频率、周期)和初相位。
正弦交流电的有效值等于其最大值的√2/2倍,用于描述交 流电做功能力的大小。
复数表示法及相量图解法在交流电路中应用
复数表示法
用复数表示正弦交流电,实部表示有效值,虚部表示 电导线在磁场中所受的力,公式为F = BIL,其中B为磁感应强度,I为电 流,L为导线长度。
麦克斯韦方程组
高斯定理
表示电场中电通量与电荷量的关系,公式 为∮E·dS = Q/ε0,其中E为电场强度,dS 为面积元,Q为电荷量,ε0为真空介电常
数。
法拉第电磁感应定律
表示磁场变化时产生的感应电动势,公式 为ε = -dΦ/dt,其中ε为感应电动势,Φ为
电磁辐射的相对论效应
高速运动电荷产生的电磁辐射在频率、方向等方面会发生变化。
统一场论思想及其发展
01
爱因斯坦的统一场论思想
试图将引力场和电磁场统一在一个理论框架内,尽管未能实现,但为后
世研究提供了重要启示。
02
弦理论与M理论
现代物理理论试图通过更高维度的空间和时间来实现场论的统一,弦理
论和M理论是其中的代表。
库仑定律
描述两个点电荷之间的相互作用力,公式为$F = kfrac{q_1q_2}{r^2}$,其中$k$为库仑常数,$q_1$和 $q_2$为两个点电荷的电荷量,$r$为它们之间的距离。
电场强度
描述电场中某点的电场力作用效果,公式为$E = frac{F}{q}$,其中$F$为试探电荷所受的电场力,$q$为试 探电荷的电荷量。
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)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==⎰⎰。
大学物理磁学总结
大学物理磁学总结大学物理磁学总结篇一:大学物理电磁学公式总结免费下载普通物理学教程——大学物理电磁学公式总结(各种归纳差不多都一样)?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 F3. 电力叠加原理:F=ΣFi kq1q2r2 =?? 4πε0r2?? q1q2 4. 电场强度:0为静止电荷q ??5.场强叠加原理: E=ΣEi 用叠加法求电荷系的静电场:E= i E= ??6. 电通量:Φe= ?? ?? qi4πε0ridq ??? (离散型) (连续型) ?? 4πε0r2??7. 高斯定律:?=int s ε018. 典型静电场:1) 均匀带电球面:E=0 (球面内) 2) 均匀带电球体:qqq 4πε0r2 ????(球面外)ρ??ε0 4πε0R?? =3 ??(球体内) 4πε0r2λ(球体外)方向垂直于带电直线 3) 均匀带电无限长直线: 2πε0r? 4) 均匀带电无限大平面:ε0 ,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:?=0 L2. 电势差:φ1 –φ2=(p1) 电势:φp= ??? (P0是电势零点) (p)电势叠加原理:φ=Σφi3. 点电荷的电势:q4πε0r (p0) (p2) dq 电荷连续分布的带电体的电势:φ= 4πεr4. 电场强度E与电势φ的关系的微分形式: E=-gradφ=-▽φ=-(i) ?x ?y ?z ?φ?φ?φ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:=qφ移动电荷时电场力做的功:A12=q(φ1 –φ2)=1-2 电偶极子在外电场中的电势能:=-p?E ? 第四章(静电场中的导体)1. 导体的静电平衡条件: Eint=0,表面外紧邻处Es⊥表面或导体是个等势体。
大学物理电磁学知识点
大学物理电磁学知识点磁感应强度(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,磁感线上特定点的切线方向表示该点的磁场方向。
⒋任何两条磁感线都不会相交,也不能相切。
磁感线(不是磁场线)的性质与电场线的性质对比来记忆。
磁感应强度B的所有计算式磁感应强度B=F/IL磁感应强度B=F/qv磁感应强度B=ξ/Lv磁感应强度B=Φ/S磁感应强度B=E/v其中,F:洛伦兹力或者安培力q:电荷量v:速度ξ:感应电动势E:电场强度Φ:磁通量S:正对面积磁通量磁通量是闭合线圈中磁感应强度B的累积。
大学物理电磁学知识点
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。
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)。
大学物理电磁学知识点总结
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。
大学物理公式大全完整版2024
引言概述:大学物理是一门基础而重要的学科,涵盖了广泛的知识领域,其中包括了许多重要的物理公式。
这些公式是研究物理现象和解决物理问题时的基础工具。
本文将为您提供一份大学物理公式的完整指南,详细介绍了五个主要领域的公式,并对每个公式的应用和推导进行深入讨论。
正文内容:一、牛顿力学1.牛顿第一定律公式:F=ma2.牛顿第二定律公式:F=dp/dt=md^2x/dt^23.牛顿第三定律公式:F_1=F_24.大轨道运动定律公式:F=Gm_1m_2/r^25.动能定理公式:K=1/2mv^26.动量守恒定律公式:m_1v_1i+m_2v_2i=m_1v_1f+m_2v_2f 7.动量冲量定理公式:Fdt=dp8.万有引力定律公式:F=G(m_1m_2)/r^29.刚体转动定律公式:τ=Iα二、电磁学1.库仑定律公式:F=k(q_1q_2/r^2)2.电场强度公式:E=F/q3.电势能公式:U=k(q/r)4.法拉第电磁感应定律公式:ε=dΦ/dt5.汤姆生公式公式:U_L=1/2LI^26.麦克斯韦方程组公式:∇E=ρ/ε_0,∇H=0,∇xE=∂B/∂t,∇xH=J/ε_0+∂D/∂t 7.安培定律公式:Bl=μI8.毕奥萨伐尔定律公式:F=μ0I_1I_2(l/2πr)9.弗朗西斯电磁感应定律公式:V=NdΦ/dt三、光学1.折射定律公式:n_1sin(θ_1)=n_2sin(θ_2)2.薄透镜公式公式:1/f=1/do+1/di3.杨氏双缝干涉公式公式:x=λL/d4.光的多普勒效应公式:f'=f(v+v_observer)/(v+v_source)5.镜面成像公式公式:1/do+1/di=1/f6.光程差公式公式:ΔL=nλ7.马吕斯定律公式:θ_1/θ_2=v_1/v_2=λ_1/λ_2 8.射电天文学公式公式:v_r=cΔλ/λ9.艾里斑公式公式:asinθ=mλ四、热学1.热力学第一定律公式:ΔU=QW2.理想气体状态方程公式:PV=nRT3.熵增定律公式:ΔS=Q/T4.热传导公式公式:dQ/dt=kAdT/dx5.热容定律公式:Q=mcΔT6.热平衡定理公式:m_1c_1T_1+m_2c_2T_2=m_3c_3T_3 7.热工学效率公式公式:η=(W/Q_H)100%8.理想气体绝热过程公式公式:PV^γ=常数9.热平衡定理公式:Q_H=Q_C+W五、量子力学1.德布罗意波长公式公式:λ=h/p2.斯特恩格拉赫实验公式公式:Δθ=eV/h3.声子的能量公式公式:E=hf4.泡利不相容原理公式:ΔpΔq≥h/2π5.薛定谔方程公式:iħ∂ψ/∂t=ħ^2/(2m)∇^2ψ+Vψ6.库仑势能公式公式:V(r)=k/r7.波恩定则公式:N=2l+18.熟悉派塞尔公式公式:Ψ=[2/(πa_0^3)]^1/2exp(r/a_0)9.波尔理论公式:E=13.6Z^2/n^2总结:大学物理中的公式是解决物理问题和研究物理现象的重要工具。
《大学物理》第三篇电磁学
找比较对象 类象
重要作用: (1) 是提出科学假说的重要途径; (2) 是科学阐述或理论证明的辅助手段; (3) 在解决问题的过程中起启发思路、触类旁通的作用。
注意:类比推理所得结论是或然的,需证实或证伪。
3-15-2
磁场
静电场 电
感生 场 电场
一般 电场
高斯定理
SB dS 0
S D0 dS
物质存在的两种基本形式:实物和场
共性:能量、动量、质量
•场能对其中的物体做功 ——表明场有能量
•引力红移与偏折、光压等实验 ——表明场有质量和动量
可相互转化(如正负电子对湮没、同步辐射)
1、电磁场的能量密度与能量
电场能量密度
1 we 2 E D
磁场能量密度
wm
1 2
BH
电磁场能量密度
w
we
S D0 dS
ρdV
V
L E0 dl 0
SB dS 0
D
LH dl S ( j t ) dS
SB dS 0
LH dl S j dS
静电场 基本方程
静电场 基本方程
麦克斯韦方程组是对电磁场宏观规律的 全面总结和概括!
是经典物理三大支柱之一。
再看积分形式的麦克斯韦方程组
jE
2 t
由矢量运算公式: a (b c ) (a b) c b (a c )
(H E) ( H ) E H ( E)
1
(D E
BH)
(H
E)
jE
2 t
(E H ) j E
dW 1
dt
2 V t (D E B H )dV
jD πr 2
2) r >R
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电磁学是物理学中非常重要的一个分支领域,它探讨电和磁之间相互关系的基本规律以及物质对电和磁的响应。
它涉及的公式非常多,因此我们需要对这些公式进行整理和总结,以便更好地掌握电磁学的知识。
1. 库仑定律库仑定律描述了电荷之间的相互作用力。
可以用以下公式表示:F = kQ1Q2 / r^2其中,F表示电荷之间的力;Q1,Q2是电荷的大小;r是两个电荷之间的距离;k是一个常数,通常被称为库仑常数。
2. 高斯定理高斯定理用于计算电荷分布的电场,它表明,如果电荷不均匀地分布在一个封闭的表面上,那么通过这个表面上任意一点的电通量正比于在这个表面内部包含的电荷的数量。
可以用以下公式表示:∫E·dA=Q/ε0其中,E表示电场;dA表示一个微小的面积元素;∫E·dA 表示电通量;Q表示包含在表面内的电荷总量;ε0是真空介电常数。
3. 法拉第定律法拉第定律描述了磁场和电场之间相互作用的基本规律,它表明一个在变化的磁场会产生一个沿着闭合电路方向的电动势。
公式可以表示为:ε = -dΦ/dt其中,ε表示电动势;Φ表示磁通量;t表示时间。
4. 安培定理安培定理描述了电流周围的磁场,它表明,一个带电的物体产生的磁场是其电流周围产生的环路的积分。
可以用以下公式表示:∮B·dL = μ0I其中,B表示磁场;L表示电流周围的环路;μ0是真空磁导率;I表示通过环路的电流。
5. 洛伦兹力洛伦兹力表明电荷在磁场中的受力情况,它可以表示为:F = q(E + v×B)其中,F表示力;q表示电荷;E表示电场强度;v表示电荷运动的速度;B表示磁场强度。
6. 磁通连续性定理磁通连续性定理描述了磁场的流线在连续的条件下不能消失,可以用以下公式表示:∇·B = 0其中,∇表示矢量的梯度;B表示磁场。
7. 矢势公式矢势公式描述了磁场可以表示为一个矢势的旋度,可以用以下公式表示:B = ∇×A其中,B表示磁场;A表示矢势。
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。
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大学物理电磁学公式总结 Prepared on 22 November 2020
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
射光互相垂直,。