大学物理电磁学公式总结免费下载
大学物理电磁学公式总结汇总
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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)。
大学物理电磁学总结
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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
大学物理电磁学公式总结
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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。
大学物理公式总结
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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总结(精选2024)
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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。
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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)。
大学物理电磁学总结(精华)课件
![大学物理电磁学总结(精华)课件](https://img.taocdn.com/s3/m/d51321586d85ec3a87c24028915f804d2b168729.png)
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)参考公式
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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==⎰⎰。
大学物理电磁学公式总结精选2024(2024)
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并联交流电路特点
各支路电压相等且等于总电压;各支路电流之和等于总 电流;电路的总阻抗的倒数等于各支路阻抗倒数之和。
2024/1/29
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变压器原理以及应用举例
变压器原理
利用电磁感应原理工作的电气设备。当一次绕组通以交流电时,在铁芯中产生交变磁通,磁通的变化在二次绕组 中感应出电动势,从而产生感应电流。
计算方法
自感和互感的计算都涉及到线圈 的匝数、磁通量的变化率以及线 圈之间的相对位置等因素,需要 根据具体情况进行分析和计算。
2024/1/29
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电磁感应在日常生活和科技领域应用
日常生活应用
电磁炉、无线充电等。
科技领域应用
电机、发电机、变压器、传感器等。电磁感应在电力 、电子、通信等领域都有广泛的应用,是现代科技发 展的重要基础之一。
VS
噪声干扰公式
$SNR = frac{P_{signal}}{P_{noise}}$, 其中$SNR$是信噪比,$P_{signal}$是信 号功率,$P_{noise}$是噪声功率。信噪 比描述了接收到的信号中有效信息与噪声 的比例。
2024/1/29
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无线通信系统组成以及工作原理简述
无线通信系统主要由发射机、信道和接收机三部分组成。发射机负责将信息调制为电磁波并发射出去;信道是电磁波传播的 媒介;接收机负责接收并解调电磁波以获取信息。
相位差
两个同频率正弦量相位之差,用Δφ表示,单位为度(°)或 弧度(rad)。
功率因数
有功功率与视在功率的比值,用cosφ表示。功率因数的大 小与电路的负荷性质有关, 如白炽灯泡、电阻炉等电阻负 荷的功率因数为1。
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串联和并联交流电路特点比较
大学物理电磁学公式总结汇总
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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)。
大学物理磁学总结
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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。
大学物理电磁学公式总结汇总
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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)。
电磁学主要公式、定理、定律
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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〕。
大学物理电磁学公式总结免费下载
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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F =kq 1q 2r e r =q 1q 24πε0r e 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 e 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 e 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。
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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
F =
kq 1q 2r 2
e r =
q 1q 2
4πε0r 2
e r
3. 电力叠加原理:F=ΣF i
4. 电场强度:E=F
q
, 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 i
4πε0r i 2e ri i (离散型) E=∫dq
4πε0r 2
e r q
(连续型)
6. 电通量:Φe=∫E •dS s
7. 高斯定律:∮E •dS s
=1
ε0
Σq int 8. 典型静电场:
1) 均匀带电球面:E=0 (球面内)
E=
q 4πε0r 2
e r (球面外)
2) 均匀带电球体:E=
q 4πε0R
3
r =ρ3ε0
r (球体内)
E=
q
4πε0r 2
e r (球体外) 3) 均匀带电无限长直线:
E=
λ
2πε0r ,方向垂直于带电直线
4) 均匀带电无限大平面:
E=
σ
2ε0
,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=∫dq
4πε0
r
4. 电场强度E 与电势φ的关系的微分形式:
E=-gradφ=-▽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。
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。
2. 静电平衡的导体上电荷的分布:
Q int =0,σ=ε0E
3. 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。
电极化强度:对各向同性的电介质,在电场不太强的情况下
P=ε0(εr -1)E =ε0X E
面束缚电荷密度:σ’=P•e n 3. 电位移:D =ε0E +P
对各向同性电介质:D =ε0εr E =εE D 的高斯定律:∮D •dS S =q 0int 4. 电容器的电容:C=Q
U
5. 平行板电容器:C=
ε0εr S d
并联电容器组:C=ΣC i 串联电容器组:1
C
=Σ1
C i
6. 电容器的能量:
W=
12Q 2C
=12
CU 2=1
2
QU
7. 电介质中电场的能量密度:ωe =ε0εr E 2
2
=DE
2
➢ 第六章(恒定电流)
1. 电流密度:J =nq v
电流:I=∫J •dS s
电流的连续性方程:∮J •dS s =-dq int dt
2. 恒定电流:∮J •dS s
=0 恒定电场:稳定电荷分布产生的电场
∮E •dr s
=0 3. 欧姆定律:U=IR J=σE (微分形式)
电阻:R=ρl
S
4. 电动势:非静电力反抗静电力移动电荷做功,把其它种形式的能量转换为电势能,产生电势升高。
Ε=
A ne q
=∮E ne •dr L。