大学物理电磁学汇总
大学物理电磁学知识点汇总
稳恒电流1.电流形成的条件、电流定义、单位、电流密度矢量、电流场（注意我们又涉及到了场的概念）2.电流连续性方程（注意和电荷守恒联系起来）、电流稳恒条件。
3.欧姆定律的两种表述（积分型、微分型）、电导、电阻定律、电阻、电导率、电阻率、电阻温度系数、理解超导现象4.电阻的计算（这是重点）。
5.金属导电的经典微观解释（了解）。
6.焦耳定律两种形式（积分、微分）。
（这里要明白一点：微分型方程是精确的，是强解。
而积分方程是近似的，是弱解。
）7.电动势、电源的作用、电源做功。
、8.含源电路欧姆定律。
9.基尔霍夫定律（节点电流定律、环路电压定律。
明白两者的物理基础。
）习题：13.19；13.20真空中的稳恒磁场电磁学里面极为重要的一章1. 几个概念：磁性、磁极、磁单极子、磁力、分子电流2. 磁感应强度（定义、大小、方向、单位）、洛仑磁力（磁场对电荷的作用）3. 毕奥-萨伐尔定律（稳恒电流元的磁场分布——实验定律）、磁场叠加原理（这是磁场的两大基本定律——对比电场的两大基本定律）4. 毕奥-萨伐尔定律的应用（重点）。
5. 磁矩、螺线管磁场、运动电荷的磁场（和毕奥-萨伐尔定律等价——更基本）6. 稳恒磁场的基本定理（高斯定理、安培环路定理——与电场对比）7. 安培环路定理的应用（重要——求磁场强度）8. 磁场对电流的作用（安培力、安培定律积分、微分形式）9. 安培定律的应用（例14.2；平直导线相互作用、磁场对载流线圈的作用、磁力矩做功）10. 电场对带电粒子的作用（电场力）；磁场对带电粒子的作用（洛仑磁力）；重力场对带电粒子的作用（引力）。
11. 三场作用叠加（霍尔效应、质谱仪、例14.4）习题：14.20，14.22，14.27，14.32，14.46，14.47磁介质（与电解质对比）1.几个重要概念：磁化、附加磁场、相对磁导率、顺磁质、抗磁质、铁磁质、弱磁质、强磁质。
（请自己阅读并绘制磁场和电场相关概念和公式的对照表）2.磁性的起源（分子电流）、轨道磁矩、自旋磁矩、分子矩、顺磁质、抗磁质的形成原理。
大一物理电磁学知识点
大一物理电磁学知识点电磁学是物理学中的重要分支，研究电场和磁场的相互作用以及与电荷和电流的关系。
作为大一物理学的基础课程之一，下面将介绍一些大一物理电磁学的重要知识点。
一、电荷与电场1. 电荷：电荷是物质固有的属性，分为正电荷和负电荷两种，相同电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
2. 电场：电场是由电荷产生的周围空间的性质，通过电场可以感受到电荷的存在和性质。
3. 库仑定律：描述了两个电荷之间的相互作用力，它正比于两个电荷的乘积，反比于它们之间的距离的平方。
二、电场中的电势1. 电势能：电荷在电场中具有电势能，当电荷在电场中移动时，它的电势能会发生变化。
2. 电势差与电势：电势差是指两点之间的电势差异，电势则表示单位正电荷在某一点的电势能。
3. 电势公式：电势与电荷和距离有关，对于点电荷，电势与距离成反比。
三、电场中的运动1. 电场中的电荷：电场中的电荷会受到电场力的作用，决定了它的运动轨迹和速度。
2. 电荷在电场中的加速度：受力等于质量乘以加速度，电荷在电场中的加速度与电场力成正比，与电荷的质量成反比。
3. 电荷的运动方向：正电荷在电场力的作用下沿电力线指向电势降低的方向运动，负电荷则相反。
四、磁场与磁力1. 磁场：磁场是由磁荷（磁极）产生的周围空间的性质，通过磁场可以感受到磁荷的存在和性质。
2. 磁感应强度：磁感应强度是磁场的物理量，表示单位面积垂直于磁场方向上的力的大小。
3. 洛伦兹力：磁场中的电荷受到洛伦兹力的作用，其大小与电荷的速度、磁感应强度和运动的方向有关。
五、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律：当闭合线圈中的磁通量发生变化时，会在线圈中产生感应电动势。
2. 楞次定律：根据楞次定律，感应电动势的方向总是使得产生它的变化率减小磁通量的方向相反。
3. 电磁感应现象的应用：电磁感应现象广泛应用于变压器、发电机和感应电炉等设备中。
以上是大一物理电磁学的一些重要知识点，通过学习这些知识，我们可以更好地理解电磁现象及其应用。
大学物理电磁学总结
D dS D
s
s
dS D s
d S q0i
s内
(1)
D
：静电场电位移矢量
(
D
2
：) 有旋电场电位移矢量
2、法拉第电磁感应定律。
E dl
(1)
E dl
(2)
E
dl
dm
L
L
L
dt
E(1) ：静电场电场强度
E(2) ：有旋电场电场强度
3、磁场的高斯定理。
(1)
(2)
dr q 4 0 r
2、 点电荷系电场中的电势：
Va
n
Vai
i 1
n i 1
qi 4 0 ri
3、 电荷连续分布带电体电场中的电势：
dq
Va 40r
场强与电势：
E (V i V j V k) gradV x y z
一些常见带电体的电势：
M m B （ M 为磁力矩）
m NISen （m 为磁偶极子）
磁力的功：
A
Id m 2
m1
m
I (m2 m1) I m
磁场对运动电荷的作用： 1、 只有磁场：（洛伦兹力）
F qv B
由于洛伦兹力与速度始终垂 直，所以洛伦兹力对运动电荷 做的功恒等于零。 2、 既有电场又有磁场：
基本计算方法：
1、 点电荷电场强度： E
1 4 0
q r2
er
2、 电场强度叠加原理：
E
n
Ei
i 1
1 4 0
n i 1
qi ri 2
eri
大学物理电磁学部分
目录
电磁学概述电场与电场强度磁场与磁感应强度电磁感应交流电与电磁波电磁场与物质相互作用
01
电磁学概述
由电场和磁场组成，是空间中一种特殊的物质形态，对处于其中的电荷和电流产生力的作用。
电磁场
电磁力
电磁波
由变化的电场和磁场相互作用而产生，是电磁学中的基本作用力。
03
磁感应强度的方向与磁场线的切线方向相同，与小磁针静止时北极的指向一致。
01
磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，用符号B表示。
02
磁感应强度的大小等于单位面积上穿过磁场线的数量，与磁场线的密度成正比。
磁场线是用来形象描述磁场的强弱和方向的物理量。
磁场线在空间不相交，不相切，也不闭合。
磁场线的疏密程度表示磁场的强弱，越密集表示磁场越强，越稀疏表示磁场越弱。
电场对物质的影响
电场会对物质施加电场力，使物质内的电荷发生移动，从而改变物质的电学和光学性质。电场对物质施加电场力，影响物质的电学和光学性质。当电场作用于物质时，物质内的电荷会受到电场力的作用，发生移动。这种电荷的移动会导致物质的电学性质发生变化，如导电性、电阻等。此外，电场还会影响物质的光学性质，如折射率、反射率等。这些变化会影响电磁波在物质中的传播特性。
介电常数与电场的关系：介电常数是描述物质在电场作用下极化状态的物理量，它反映了物质对电场的响应。介电常数描述了物质在电场作用下的极化状态，反映了物质对电场的响应。介电常数是表征物质在电场作用下极化状态的一个重要物理量。它反映了物质内部电荷的分布和移动情况，以及物质对电场的响应特性。介电常数的值取决于物质的种类、温度、湿度等多种因素。通过测量介电常数可以了解物质在电场作用下的行为和性质，进而研究电磁波在物质中的传播特性。
大学物理电磁学总结(精华)ppt课件(2024)
34
创新实验设计思路分享
组合实验法
将多个相关实验进行组合设计，以提高实验 效率和准确性。
对比实验法
通过对比不同条件下的实验结果，探究物理 现象的本质和规律。
仿真模拟法
利用计算机仿真技术模拟实验过程，以降低 成本和提高安全性。
2024/1/28
改进测量方法
针对传统测量方法的不足之处进行改进和创 新，提高测量精度和效率。
2024/1/28
23
自感和互感现象分析
自感现象是指一个线圈中的电 流发生变化时，在线圈自身中 产生感应电动势的现象。
互感现象是指两个相邻的线圈 中，一个线圈中的电流发生变 化时，在另一个线圈中产生感 应电动势的现象。
2024/1/28
自感和互感现象的产生都与磁 场的变化有关，它们是电磁感
应现象的重要组成部分。
麦克斯韦方程组可以推导出电磁波的存在和传播，是无线通信的理论基础 。
18
电磁波产生条件与传播方式
01
02
03
电磁波产生的条件是变 化的电场或磁场，即振 荡电路中的电荷或电流
。
电磁波的传播方式是横 波，电场和磁场相互垂 直且与传播方向垂直。
电磁波在真空中的传播 速度等于光速，且在不 同介质中的传播速度不
7
02
静电场与恒定电流
2024/1/28
8
静电场中的导体和电介质
静电场中的导体特性
静电感应现象
静电平衡条件
2024/1/28
9
静电场中的导体和电介质
导体表面电荷分布
电介质极化现象
电偶极子概念
2024/1/28
10
静电场中的导体和电介质
电介质极化机制
大学物理电磁学总结(精华)课件
一、教学内容1. 库仑定律：描述静电力的大小和方向，公式为F=kq1q2/r^2，其中k为库仑常数，q1和q2分别为两个点电荷的电量，r为它们之间的距离。
2. 电场强度：描述电场对电荷的作用力，公式为E=F/q，其中F为电场对电荷的作用力，q为电荷的电量。
3. 高斯定律：描述电场通过一个闭合曲面的通量与该闭合曲面内部的总电荷之间的关系，公式为Φ=Q/ε0，其中Φ为电通量，Q为闭合曲面内部的总电荷，ε0为真空中的电常数。
4. 磁感应强度：描述磁场对运动电荷的作用力，公式为B=F/IL，其中F为磁场对运动电荷的作用力，I为电流的大小，L为电流所在导线的有效长度。
5. 安培定律：描述电流产生的磁场，公式为B=μ0I/2πr，其中B为磁场的大小，I为电流的大小，r为电流所在导线到被测点的距离，μ0为真空中的磁常数。
6. 法拉第电磁感应定律：描述磁场变化产生的电动势，公式为E=ΔΦ/Δt，其中E为电动势，ΔΦ为磁通量的变化量，Δt为时间的变化量。
二、教学目标1. 掌握大学物理电磁学的基本概念和公式。
2. 能够运用电磁学的知识解决实际问题。
3. 培养学生的科学思维和解决问题的能力。
三、教学难点与重点重点：库仑定律、电场强度、高斯定律、磁感应强度、安培定律、法拉第电磁感应定律。
难点：高斯定律、安培定律、法拉第电磁感应定律的理解和应用。
四、教具与学具准备教具：黑板、粉笔、PPT课件。
学具：教材、笔记本、笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：讲解库仑定律时，可以引入两个点电荷之间的相互作用力。
2. 例题讲解：讲解电场强度时，可以举例一个正点电荷对周围电荷的作用力。
3. 随堂练习：让学生计算一个负点电荷对周围电荷的作用力。
4. 讲解高斯定律：讲解高斯定律时，可以举例一个闭合曲面内部的电荷对曲面外的电场的影响。
5. 讲解磁感应强度：讲解磁感应强度时，可以举例磁场对运动电荷的作用力。
6. 讲解安培定律：讲解安培定律时，可以举例电流产生的磁场对周围导线的影响。
大学物理电磁学总结
添加标题
电磁学在日常生活、工业生 产和科技领域中有着广泛的 应用，如电力、电子、通信、 材料科学等。
添加标题
大学物理中的电磁学部分主要涉 及静电场、恒定磁场、电磁感应 和交流电等内容。
学习目标
理解电磁场的性质、变化和运动 规律，能够分析解决相关问题。
电势
电势差
电场中两点间的电势之差。
等势面
电势相等的点构成的面。
电势梯度
沿等势面方向上单位距离的电势差。
电 流 与 电 路
电流与电动势
电流
电荷的定向移动形成电流，单位时间内通过导体横截面的电荷量即为电流的大 小。
电动势
电动势是电源内部的一种力，它使得正电荷在电源内部从负极移到正极，负电 荷则从正极移到负极。电动势的单位是伏特（V）。
随着学科交叉的深入，电磁学将与化学、生 物学、地球科学等学科进行更紧密的结合， 推动相关领域的发展。
理论和实验的结合
复杂系统的研究
未来电磁学的发展需要更加注重理论和实验 的结合，推动理论预测和实验验证的相互印 证。
随着计算机技术的发展，复杂系统的研究将 更加深入，电磁学将在这个领域发挥更大的 作用。
安培环路定律的数学表达式为：∮B·dl = μ₀I，其中B表示磁场强度，dl表示微小线段， I表示穿过某一闭合曲线的电流。
安培环路定律是描述磁场与电流之间关系的定 律，指出磁场与电流之间的关系是线性的。
法拉第电磁感应定 律
法拉第电磁感应定律是描述磁场变化与 感应电动势之间关系的定律。
法拉第电磁感应定律的数学表达式为： E=-dΦ/dt，其中E表示感应电动势， Φ表示磁通量。
大学物理电磁学基础知识点汇总
大学物理电磁学基础知识点汇总一、电场1、库仑定律库仑定律描述了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线。
其表达式为：＄F ＝ k\frac{q_1q_2}｛r^2}＄，其中$k$为库仑常量，＄q_1$和$q_2$为两个点电荷的电荷量，＄r$为它们之间的距离。
2、电场强度电场强度是描述电场力的性质的物理量，定义为单位正电荷在电场中所受到的力。
其表达式为：＄E ＝＼frac{F}｛q}＄。
对于点电荷产生的电场，其电场强度的表达式为：＄E ＝ k\frac{q}｛r^2}＄，方向沿径向向外（正电荷）或向内（负电荷）。
3、电场线电场线是用来形象地描述电场的一种工具。
电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线的切线方向表示电场强度的方向。
静电场的电场线不闭合，始于正电荷或无穷远，终于负电荷或无穷远。
4、电通量电通量是通过某一面积的电场线条数。
对于匀强电场，通过平面的电通量为：＄＼Phi ＝ ES\cos\theta$，其中$E$为电场强度，＄S$为平面面积，＄＼theta$为电场强度与平面法线的夹角。
5、高斯定理高斯定理表明，通过闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的电荷量的代数和除以$＼epsilon_0$。
即：＄＼oint_S E\cdot dS ＝＼frac{1}｛＼epsilon_0}＼sum q$。
高斯定理是求解具有对称性电场分布的重要工具。
二、电势1、电势电势是描述电场能的性质的物理量，定义为把单位正电荷从电场中某点移动到参考点（通常取无穷远处）时电场力所做的功。
某点的电势等于该点到参考点的电势差。
点电荷产生的电场中某点的电势为：＄V ＝ k\frac{q}｛r}＄。
2、等势面等势面是电势相等的点构成的面。
等势面与电场线垂直，沿电场线方向电势降低。
3、电势差电场中两点之间的电势之差称为电势差，也称为电压。
其表达式为：＄U_{AB} ＝ V_A V_B$。
大学物理电磁学总结
大学物理电磁学总结电磁学是学习中的一门重要课程，它探究了电场和磁场的性质与相互关系。
电磁学的研究涉及到电荷、电流、电磁感应和电磁波等内容。
本文将对电磁学进行总结。
一、电场与电势电场是指存在电荷周围的一种物理性质，它表征了电荷对周围空间的影响力。
电场的单位为牛顿/库仑。
在电场中，电荷所受到的力与电场强度成正比。
根据库仑定律，电场强度的大小与电荷之间的距离的平方成反比。
电势是指在电场中电荷所具有的能量状态，也可以理解为单位正电荷在电场中所具有的电位能。
电势的单位为伏特。
根据电势的定义，电势差等于电场强度与电荷之间的距离的乘积。
二、高斯定律高斯定律描述了一个封闭曲面上电场的总通量与这个曲面内外电荷的关系。
根据高斯定律，如果曲面内没有电荷，那么曲面上的电场总通量等于零；若曲面内有电荷，曲面上的电场总通量等于曲面内的电荷除以ε₀，其中ε₀是真空中的介电常数。
高斯定律的应用领域非常广泛。
例如，在分析电容器时，可以利用高斯定律将静电场通量与电容器的电荷和电压相关联。
三、安培定律安培定律描述了电流与磁场的关系。
根据安培定律，电流所产生的磁场的环路积分等于与这个环路内电流的总和成正比。
安培定律对于理解电磁感应现象和电磁感应定律具有重要意义。
四、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了导体中感应电动势的大小与导体内外磁场的变化率有关。
根据该定律，当磁场的变化率较大时，感应电动势也较大。
电磁感应现象的应用领域非常广泛，例如发电机和变压器等。
五、电磁波电磁波是指电场和磁场以垂直于传播方向的正交波动形式传播的电磁辐射。
电磁波包括可见光、无线电波、微波等。
根据电磁辐射的频率不同，电磁波可以被分为不同的频段，例如射频、中频、高频等。
电磁波的传播速度为光速，即3×10^8米/秒。
光的干涉、衍射以及偏振等现象都可以通过电磁波的特性解释。
六、电磁学的应用电磁学的研究不仅仅局限于学术领域，它在现实生活和工程技术中有着广泛的应用。
大学物理电磁学总结(精华)
生
电场对电荷作用 v v F = qE
磁场对动电作用 v v v v dF = I dl × B v v v F = qv ×B
C = 4πε R . ε S ( 2 ) 平行板 C = . q d p0 4πε R1 R 2 v v ( 3 ) 球形 C = . Ua = E ⋅ dl (U p0 = 0) R 2 − R1 a 2πε L b C = . v v ( 4 ) 柱形 R2 ln Uab = Ua − Ub = E ⋅ dl 并联 C = C1 + C2 R1 a 1 1 =∑ 串联 Wa = q Ua C Ci b v v 1 Q2 1 Aab = q Uab = q E ⋅ dl 电容器能 W = C U 2 = = QU 2 2C 2 a v 1v v E = −∇U 电场能 W = ∫∫∫ D ⋅ E dV 2
6. 其它重要公式 ： v v F = ∫ Edq
电容 : (1 ) 孤立导体球
∫
∫
∫
µ0I
2R
x=0
r E=0
方向与电流方向成右手螺旋
磁矩
v v P = ISn m电ຫໍສະໝຸດ 极矩r r pe = Ql
电场、 电场、磁场中典型结论的比较
电 电
长 直 内 圆 柱 面 长 直 内 圆 柱 体
λ E= 2πε 0r
E=0
µ0 I B= 2πr
B=0
λ E= 2πε 0r λr E= 2πε 0 R2 λ E= 2πε 0r
r
r r dQ 连续） ∫Q 4πε 0 r 3 （连续） r r − ∇ E 2、可有 U ⇒U = E 、 r E =
∂U − ∂x = E
x
Qi r 分立） 3 （分立） 4πε 0 ri
大学物理电磁学知识点
大学物理电磁学知识点静电场中的知识点:静电场是指电荷分布不变的电场。
其中, XXX是指单位正电荷所受到的力, 其公式为E=F/q。
场强叠加原理指在同一点上受到多个电荷的作用时, 场强等于各个电荷场强的矢量和。
点电荷的场强公式为E=q/(4πεr^2)。
用叠加法求电荷系的电场强度的公式为E=∑Ei, 其中Ei是每个电荷的场强。
高斯定理是指电场线密度与电荷量成正比, 与距离成反比。
公式为E=∫dq/4πεr^2.电势是指单位电荷所具有的势能, 其公式为V=∫E·dl。
对于有限大小的带电体, 取无穷远处为零势点。
电势差的公式为Vb-a=∫E·dl, 电势叠加原理是指电势可以标量叠加。
点电荷的电势公式为V=q/(4πεr), 而电荷连续分布的带电体的电势可以通过电荷密度积分得到。
电荷q在外电场中的电势能的公式为V=q/(4πεr)。
移动电荷时电场力的功公式为w=q(Va-Vb)。
场强与电势的关系为E=-∇V。
导体的静电平衡条件包括内部电场为零和表面法向电场为零。
静电平衡导体上的电荷分布是指电荷只能分布在导体的表面上。
电容的定义为C=q/V, 其中平行板电的电容公式为C=εS/d。
电的并联的公式为C=∑Ci, 而串联的公式为1/C=∑1/Ci。
电的能量公式为We=CV^2/2, 电场能量密度公式为εE^2/2.电动势的定义是指单位电荷通过电源时所获得的能量。
静电场中的电介质知识点包括电介质中的高斯定理、介质中的静电场和电位移矢量。
真空中的稳恒磁场知识点包括毕奥-萨伐定律和磁场叠加原理。
毕奥-萨伐定律是指电流元产生的磁场与电流元、场点的位置和方向有关。
磁场叠加原理是指在同一点上受到多个电流元的作用时, 磁场等于各个电流元磁场的矢量和。
在若干个电流(或电流元)产生的磁场中, 某点的磁感应强度等于每个电流(或电流元)单独存在时在该点所产生的磁感强度的矢量和, 即mathbf{B}=\sum \mathbf{B}_i$$以下是要记住的几种典型电流的磁场分布:1)有限长细直线电流mathbf{B}=\frac{\mu I(\cos \theta_1-\cos \theta_2)}{4\pi a}$$其中, $a$为场点到载流直线的垂直距离, $\theta_1$、$\theta_2$为电流入、出端电流元矢量与它们到场点的矢径间的夹角。
大学物理电磁学部分总结
电磁学部分总结静电场部分第一部分:静电场得基本性质与规律电场就是物质得一种存在形态,它同实物一样也具有能量、动量、质量等属性。
静电场得物质特性得外在表现就是:(1)电场对位于其中得任何带电体都有电场力得作用(２)带电体在电场中运动,电场力要作功——电场具有能量1、描述静电场性质得基本物理量就是场强与电势，掌握定义及二者间得关系。
电场强度电势２、反映静电场基本性质得两条定理就是高斯定理与环路定理要掌握各个定理得内容,所揭示得静电场得性质,明确定理中各个物理量得含义及影响各个量得因素。
重点就是高斯定理得理解与应用。
3、应用(1)、电场强度得计算ａ）、由点电荷场强公式及场强叠加原理计算场强一、离散分布得点电荷系得场强二、连续分布带电体得场强其中,重点掌握电荷呈线分布得带电体问题b)、由静电场中得高斯定理计算场源分布具有高度对称性得带电体得场强分布一般诸如球对称分布、轴对称分布与面对称分布,步骤及例题详见课堂笔记。
还有可能结合电势得计算一起进行。
c)、由场强与电势梯度之间得关系来计算场强(适用于电势容易计算或电势分布已知得情形)，掌握作业及课堂练习得类型即可。
(2)、电通量得计算a）、均匀电场中S与电场强度方向垂直b)、均匀电场，S法线方向与电场强度方向成 角c)、由高斯定理求某些电通量(3）、电势得计算ａ)、场强积分法(定义法)——根据已知得场强分布,按定义计算b)、电势叠加法——已知电荷分布，由点电荷电势公式,利用电势叠加原理计算第二部分：静电场中得导体与电介质一、导体得静电平衡状态与条件导体内部与表面都没有电荷作宏观定向运动得状态称为静电平衡状态。
静电平衡下导体得特性:（1)整个导体就是等势体,导体表面就是个等势面;(２)导体内部场强处处为零,导体表面附近场强得大小与该表面得电荷面密度成正比,方向与表面垂直；（3)导体内部没有净电荷,净电荷只分布在外表面。
有导体存在时静电场得计算1.静电平衡得条件原则: ２、基本性质方程：高斯定理场强环路定理３、电荷守恒定律二、静电场中得电介质掌握无限大、均匀得、各向同性得电介质得情况：充满电场空间得各向同性均匀电介质内部得场强大小等于真空中场强得倍,方向与真空中场强方向一致。
大学物理电磁学公式总结汇总优秀
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
05
麦克斯韦方程组及其物理意义
麦克斯韦方程组的构成
麦克斯韦-安培定律
描述了电场和磁场之间的关系， 以及电流和电荷如何产生磁场。
法拉第电磁感应定律
解释了时变磁场如何产生电场。
高斯电通定律
描述了电荷如何产生电场以及电 场如何在空间中传播。
• 麦克斯韦-安培定律：∮B·dl = μ0(I + ∫∂E/∂t·ds)，表示变化的电场产生磁场， 磁场强度 B 沿任意闭合回路的线积分等于回路所包围传导电流 I 和位移电流 ∫∂E/∂t·ds 的总和与真空磁导率 μ0 的乘积。此公式揭示了时变电场与磁场之间 的关系。
02
静电场公式总结
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
• 高斯定律：∮E·ds = Q/ε0，表示电场强度 E 的通量等于封闭曲面内电荷量 Q 与真空电容率 ε0 的比值。此公式揭示了电荷与电场之间的关系。
• 高斯磁定律：∮B·ds = 0，表示磁场强度 B 的通量恒等于零。此公式揭示了磁 场是一个无源场，即不存在“磁荷”。
• 法拉第电磁感应定律（麦克斯韦-安培环路定律）：∮E·dl = -∫(∂B/∂t)·ds，表 示变化的磁场产生电场，电场强度 E 沿任意闭合回路的线积分等于穿过回路所 围面积的磁通量对时间的导数的负值。此公式揭示了时变磁场与电场之间的关 系。
高斯磁通定律
阐明了磁单极子的不存在以及磁 场是无源场。
电磁波的性质与传播速度
电磁波是横波
电场和磁场振动方向与传播方向垂直。
电磁波在真空中的传播速度
$c = frac{1}{sqrt{mu_0 epsilon_0}}$，其中$mu_0$和 $epsilon_0$分别为真空中的磁导率和电导率。
大物电磁学知识点总结
大物电磁学知识点总结一、静电场电荷：自然界只存在两种电荷，即正电荷和负电荷。
它们分别由丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带。
电荷的多少称为电量，其单位是库仑（C）。
库仑定律：在真空中，两个静止的点电荷之间的相互作用力与这两个点电荷所带电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。
同号电荷相斥，异号电荷相吸。
电场强度：描述电场中某点电场强弱的物理量，其方向为正电荷在该点所受电场力的方向。
二、稳恒电流电流：电荷的定向移动形成电流。
电流的定义、单位、电流密度矢量以及电流场是理解电流的基础。
欧姆定律：描述电路中电压、电流和电阻之间关系的定律。
其有两种表述方式，即积分型和微分型。
电阻：阻碍电流流动的物理量。
电阻的计算、电阻定律、电阻率以及电阻温度系数等是电阻相关的重要知识点。
三、磁场磁感应强度：描述磁场中某点磁场强弱的物理量，其方向为该点小磁针静止时N极所指的方向。
磁场对运动电荷的作用：包括洛伦兹力和霍尔效应等。
四、电磁感应法拉第电磁感应定律：描述磁通量变化时产生感应电动势的定律。
楞次定律：描述感应电流的方向的定律，其阻碍的表现包括产生一个反变化的磁场、导致物体运动或导致围成闭合电路的边框发生形变。
五、交流电与电磁波交流电：随时间周期性变化的电流或电压。
其幅值、频率和相位是描述交流电的重要参数。
电磁波：由电场和磁场相互激发产生的波动现象。
电磁波的传播、发射和接收是电磁学的重要应用。
这些只是电磁学的一部分知识点，实际上电磁学的内容非常丰富和深入。
在学习电磁学时，需要注重理解和应用这些知识点，并结合实验和实际问题进行学习和思考。
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。
大学物理电磁学总结
引言概述：电磁学是物理学的重要分支，涉及到电荷和电场、磁体和磁场的相互作用以及电磁波等内容。
大学物理课程中的电磁学部分是学生们理解自然界电磁现象的重要基础。
本文将介绍大学物理电磁学的主要内容，包括电荷、电场、磁场、电磁波的特性等。
通过细致的分析和阐述，希望能够帮助读者更全面地理解电磁学的基本原理和概念。
正文内容：1.电荷与电场1.1原子结构和电荷1.2电场概念与电场强度1.3高斯定律1.4电势和电势差1.5电场中的电势能2.磁场与电磁感应2.1磁场概念与磁场强度2.2磁感应强度与磁通量2.3安培环路定理2.4法拉第电磁感应定律2.5洛伦兹力和电磁感应中的能量转换3.电磁波与光3.1电磁波的概念和性质3.2麦克斯韦方程组3.3光的干涉和衍射3.4光的偏振和光的折射3.5光的反射和全反射4.电磁场的辐射和传播4.1辐射和辐射场4.2真空中的电磁波传播4.3大气中的电磁波传播4.4地球表面的电磁波传播4.5电磁波与介质相互作用5.应用与发展5.1电磁学在通信技术中的应用5.2电磁学在医学影像中的应用5.3电磁学在材料科学中的应用5.4电磁学在能源领域中的应用5.5电磁学的新发展与研究方向总结：通过对大学物理电磁学的详细阐述，我们了解了电荷与电场、磁场与电磁感应、电磁波与光、电磁场的辐射和传播以及电磁学的应用与发展等主要内容。
电磁学是物理学中一个充满魅力的领域，它不仅深刻地揭示了自然界的规律，更为现代科技的发展做出了不可替代的贡献。
希望本文能够帮助读者对电磁学有更深入的认识，并能够进一步挖掘和应用电磁学的知识。
期望电磁学的研究能够在未来取得更多的突破，为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。
2024版大学物理电磁学公式总结(精选)
大学物理电磁学公式总结(精选2024)•电磁学基本概念与公式•静电场中的公式应用•恒定磁场中的公式应用•电磁感应与电磁波传播相关公式目•交流电路中的电磁学公式应用•现代物理中电磁学相关理论简介录电磁学基本概念与公式01电场强度与电势电场强度（E）表示单位正电荷所受的静电力，公式为E = F/q，其中F为静电力，q为点电荷的电量。
电势（V）表示单位正电荷从某点移动到参考点（通常选无穷远处）时电场力所做的功，公式为V = W/q，其中W为电场力所做的功。
电势差（U）表示两点间电势的差值，公式为U = V2 -V1，其中V2和V1分别为两点的电势。
1 2 3表示单位长度的导线在磁场中所受的安培力，公式为H = F/IL，其中F为安培力，I为电流，L为导线长度。
磁场强度（H）表示单位面积的磁感线条数，公式为B = Φ/S，其中Φ为磁通量，S为面积。
磁感应强度（B）表示磁感应强度与磁场强度的比值，即B = μH。
磁导率（μ）磁场强度与磁感应强度洛伦兹力与安培力洛伦兹力（F）表示运动电荷在磁场中所受的力，公式为F = qvB，其中q为电荷量，v为电荷运动速度，B为磁感应强度。
安培力（F）表示通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。
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为磁通量，t为时间。
高斯磁定理表示磁场中磁感线的闭合性，公式为∮B·dS = 0，其中B为磁感应强度，dS为面积元。
安培环路定律表示磁场中电流与磁感应强度的关系，公式为∮B·dl = μ0I，其中B为磁感应强度，dl为线元，I为电流，μ0为真空磁导率。
麦克斯韦方程组静电场中的公式应用02库仑定律与电场强度计算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。
大学物理电磁学部分总结
电磁学部分总结 静电场部分第一部分：静电场的基本性质和规律电场是物质的一种存在形态，它同实物一样也具有能量、动量、质量等属性。
静电场的物质特性的外在表现是：(1)电场对位于其中的任何带电体都有电场力的作用(2)带电体在电场中运动,电场力要作功——电场具有能量1、描述静电场性质的基本物理量是场强和电势，掌握定义及二者间的关系。
电场强度 电势2、反映静电场基本性质的两条定理是高斯定理和环路定理要掌握各个定理的内容，所揭示的静电场的性质，明确定理中各个物理量的含义及影响各个量的因素。
重点是高斯定理的理解和应用。
3、应用(1)、电场强度的计算a)、由点电荷场强公式及场强叠加原理 计算场强q FE =⎰∞⋅==aa a rd E q W U 0∑⎰⎰=⋅=ΦiSe qS d E 01ε ⎰=⋅0r d E L 02041r rq E πε=i iE E ∑=一、离散分布的点电荷系的场强二、连续分布带电体的场强其中，重点掌握电荷呈线分布的带电体问题b)、由静电场中的高斯 定理计算场源分布具有高度对称性的带电体的场强分布一般诸如球对称分布、轴对称分布和面对称分布，步骤及例题详见课堂笔记。
还有可能结合电势的计算一起进行。
c)、由场强和电势梯度之间的关系来计算场强（适用于电势容易计算或电势分布已知的情形），掌握作业及课堂练习的类型即可。
（2）、电通量的计算a)、均匀电场中S 与电场强度方向垂直b)、均匀电场，S 法线方向与电场强度方向成θ角c)、由高斯定理求某些电通量2041i ii i i i r r q E E πε∑=∑=⎰⎰π==0204d r rq E d E εUgradU E -∇=-=)(k zU j y U i x U ∂∂+∂∂+∂∂-=（3）、电势的计算a)、场强积分法（定义法）——根据已知的场强分布，按定义计算b)、电势叠加法——已知电荷分布，由点电荷电势公式，利用电势叠加原理计算第二部分：静电场中的导体和电介质 一、导体的静电平衡状态和条件导体内部和表面都没有电荷作宏观定向运动的状态称为静电平衡状态。
大学物理电磁学总结
大小为：
dB0
4π
Idlsin
r2
P*r
i
qi
40ri
利用了点电荷电势公式;这一结果已选无限远处为 电势零点;即使用此公式的前提条件为有限大带电 体且选无限远处为电势零点
②已知场强的分布;利用电势与场强的积分关系;即电 势的定义式计算电势;
U0点
UP P Edl
11
六 静电场中的导体
静电平衡条件: 场强描述：
E內0
E外附近
垂直于表面
zR0
o
x
P
dE
x
dR qπR02 6
三 真空中的高斯定理
1电场线
静电场电场线特性
①始于正电荷;止于负电荷或来自无穷远;去向无穷远；
②电场线不相交；③静电场电场线不闭合
2电通量
Φ esEdS
E
3真空中的高斯定理
S
dS
E
e
s
E dS
1
0
qi
通过封闭曲面的 E 是面元dS所在
电通量由面内的 处的场强，由全
Ex 0
EEy 20a
y
dE
dE
aP
x
EEy 20a
dq o dq
5
3无限大带电平面
E
2 0
E
E
E
E
4带电圆环轴线上的场强
qx
E4π0(x2R2)32
y dq dl
qR
o
z
r
xPEx
5带电圆环轴线上的场强
Ex( 1 1 ) 20 x2 x2R02
y dq 2π RdR
R (x2 R2 )1/ 2
• 使场强处处与面法线方向平行;且
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动生电动势的非静电场？ 感生电动势的非静电场？性质？
§2 动生电动势
一. 典型装置
l
导线 ab在磁场中运动
电动势怎么计算？
a 均匀磁场 B
v
b
1.中学：单位时间内切割磁力线的条数
i Blv
由楞次定律定方向
a
i
b
2. 法拉第电磁感应定律
L
建坐标如图 设回路L方向如图
.
.
均.匀.磁场. B.
.
按约定 磁通量取负
. . S. . . . .
BS
. . .L. . . .
由
i
d
dt
dB S >0 dt
正号 说明
电动势的方向 与所设绕行方向一致
S i
两种绕行方向得到的结果相同
讨论
d 使用 i dt 意味着约定
磁链 magnetic flux linkage
B
L
0•
r
解：设场点距轴心为r ,根据对称性，取以
o为心，过场点的圆周环路 L
E感生 dl E感生 2 r
由法
S
2 r
dB dt
r< R
S
r2
E感生
r 2
dB dt
r>R
S R2
E感生
R2 2r
闭合回路中感应电流的方向，总是使它所激发
的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象上的
具体体现。
3. 法拉第电磁感应定律数学形式 〔配以某些约定的 或考虑楞次定律的〕
d i dt
约定
首先任定回路的绕行方向 规定电动势方向与绕行方向一致时电动势为正 规定当磁力线方向与绕行方向成右螺时磁通量为正
v ××××××××
××××××××
G
××××××××
左面三种情况 均可使电流计 指针摆动
××××××××
Φ 变化
本质是电动势 electromotive force(emf)
二. 规律
1. 法拉第电磁感应定律
感应电动势的大小 induction emf 2. 楞次定律 Lenz law
d i dt
2
d
交变的 电动势
i
0 r NI0l 2
cost
ln
d
d
a
t
t 2
i> 0 i
i <0 i
L
I
ds
l
da
ox
普遍
讨论：
NI0l sint ln d a
2
d
NI0l sintln x a
2
x
L
I
ds
l
v
xa
ox
i
d
dt
NI0l cost ln x a
2
x
NI0lv sin t ( 1 1 )
Blxt
l 0
a 均匀磁场 B
v
bx
d
dx
i
dt
Bl dt
Blv
a
i
b
负号说明电动势方 向与所设方向相反
3. 电动势与非静电场强的积分关系
非静 电力－ －洛 仑兹力
fm
qv
qv
B
B
EK q v B
vB
a
B
dl
e
fm
v
a
i v B dl
b
a
b
i vBdl vBl >0 ba
L
ds
l
设回路L方向如图 建坐标系如图 d a
ox
在任意坐标处取一面元 ds
N N B dS
S
N N
B dS N
d a
Bds N
I
ldx
S
S
d 2 x
N Il d a 2 ln d NI0l sin t ln d a
L
I
ds
l
2
d
i
d
dt
da
ox
0 r NI0l cost ln d a
2
x xa
v
NI0l sint ln d a
L
2
d
I
ds
l
i
d
dt
d
o
NI0l cost ln d a
2
d
a
x
NI0v sin t ln d a
2
d
把感应电动势分为两种基本形式 动生电动势 motional emf 感生电动势 induced emf
下面 从场的角度研究电磁感应 电磁感应对应的场是电场
第八章 电磁感应 电磁场
Electromagnetic Induction and Field
奥斯特
电流的磁效应
对称性
磁的电效应？
反映了物质世界的对称性
§1 法拉第电磁感应定律
Faraday law of electromagnetic induction
一. 现象
v
v
R
第一类
第二类
××××××× × B
如均匀磁场 B
dB >0
dt
. . 均.匀.磁场. B. .
S
求：面积S边界回路中的电动势 . . . . . . .
若绕行方向取如图所示的回路.方.
.
L
.
.L.
.
向按约定 磁通量为正 即 BS
由
i
d
dt
dB S < 0 dt
负号 电动势的方向
S i
说明 与所设的绕行方向相反
若绕行方向取如图所示的方向L
对于N 匝串联回路 每匝中穿过的磁通分别为
1， 2，， N
则有
i
1 2 N
d1 d2 dN
dt dt
dt
i
d
dt
i 磁链
i
例：直导线通交流电 置于磁导率为 的介质中
求：与其共面的N匝矩形回路中的感应电动势
已知 I I0 sin t
其中 I0 和 是大于零的常数
I
解：设当I 0时，电流方向如图
2. 特殊
E感生具有某种
对称性才有可能 计算出来
空间均匀的磁场被限制在圆柱体内，磁感强度
方向平行柱轴，如长直螺线管内部的场 。
磁场随时间变化 则
B t
感生电场具有柱对称分布
3. 特殊情况下感生电场的计算
空间均匀的磁场限制在半径为 R
的圆柱内，
B
的方向平行柱轴
且有 dB c dt
求：E感生 分布
该段导线运动速度垂直纸面向内
运 动半径为 v B vB
r
rB
lB
di (v B)dl vBdlcos
sin
B
2
zl
B sin2 ldl
L
i di B sin2 ldl
r
b
v
B
dl
l
B L2 sin 2
>0
0
a0
方向从 a 到 b
2
§3 感生电动势 感生电场
由于磁场的时间变化而产生的电场
i
b
讨论
d
i dt
适用于一切产生电动势的回路
i v B dl 适用于切割磁力线的导体
ba
di v B dl
i
d i
例 在空间均匀的磁场中 B Bz
z
B
b
导线ab绕Z轴以 匀速旋转
L
导线ab与Z轴夹角为
设 ab L 求：导线ab中的电动a势
解：建坐标如图 在坐标 l处取 dl
B
Br , t
B dS
i
d
dt
i
S
B t
dS
S
一.感生电场的性质
S i
S
B t
dS
B
L
E感生 dl
L
S
t
dS
S是以L为边界的任意面积
i E感生 dl
E感生 dS 0 非保守场
L
无源场 涡旋场
二. 感生电场的计算
1. 原则
B
E感生 dl
L
S
t
dS