大学物理知识点归纳

大学物理
第十一章：真空中的静电场
一、电场强度：数值上等于单位正电荷在该点受到的电场力的大小，也等于单位面积电通量的大小（即电场
线密度）；方向与该点的受力方向（或者说电场线方向）一致。

二、电场强度的计算：
a)点电荷的电场强度：
b)电偶极子中垂线上任意一点的电场强度：（表示点到电偶极子连线的距离）
c)均匀带电直棒：
无限长（=0）
无限
ii.非均匀电场E穿过曲面S的电通量：
四、高斯定理
a)
b)表述：真空中任何静电场中，穿过任一闭合曲面的电通量，在数值上等于该闭合曲面内包围的电荷
的代数和除以;
c)理解：
1.高斯定理表达式左边的E是闭合面上处的电场强度，他是由闭合面内外全部电荷共同产
生的，即闭合曲面外的电荷对空间各点的E有贡献，要影响闭合面上的各面元的同量。

2.通过闭合曲面的总电量只决定于闭合面内包围的电荷，闭合曲面外部的电荷对闭合面的总
电通量无贡献。

d)应用：
1.均匀带电球面外一点的场强相当于全部电荷集中于球心的点电荷在该点的电场强度。

2.均匀带电球面内部的电场强度处处为零。

五、电势
a)静电场环路定理：在静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分等于零。

b)电场中a点的电势：
1.无穷远为电势零点：
2.任意b点为电势零点：
电场中任意一点的电场强度等于该点点势梯度的负值。

第十二章
a)导体内部，电场强度处处为零；导体表明的电场强度方向垂直该处导体表面；电场线不进入导体内部，
b)
c)
d)
e)
a)
i.
b)导体空腔内有带电体（电量为q）的情况
i.空腔导体原来不带电，空腔外表面感应电荷为q，空腔内表面感应电荷为
-q。

如果空腔导体原来带电量Q，则内外表面电荷量分别加上Q。

三、A、B为两个任意带电平面：，
四、静电场中的电介质：
a)电介质中的电场强度：
i.
ii.
电介质极化后，介质内部任意一处，合电场强度，但不等于0，这是电场中的电介质与电场中的
导体静电平衡后的重要区别。

五、电介质中的高斯定理：
a)其中
六、有电介质存在时静电场的分析计算：
i.由介质中的高斯定理先计算空间的分布，再由求得空间电场的分布。

ii.
a)注：孤立导体球的电容
b)
c)
（分别表示电容器的内外半径，
(分别表示电容器的内外半径
d)计算电容器的一般步骤：
i.
ii.
iii.求两极板之间的电势差；
iv.由电容器电容的定义式求得电容。

八、电容器并联相当于电阻的串联（总容值变大）
a)带电电容器的能量：
b)
第13章、稳恒电流的磁场
一、电流
a)定义：单位时间内通过导线某一截面的电量叫做电流强度或电流。

b)电流密度：电流密度的方向与该点电流流向相同，电流密度的大小是通过单位面积的电流。

可见，电流为某一截面积的电流密度通量。

二、电动势：
a)定义：单位正电荷从电源负极（低电势）经过电源内部移到电源正极（髙电势）时非静电场力做的功叫
做电源电动势。

b)指向：自负极经电源内部指向正极。

c)电动势等于单位正电荷绕闭合回路L一周时，非静电场力所做的功。

{非静电场力的环流
不为零，因此，它是非保守力，这种非静电场力场称为非保守力场’}
三、右手螺旋法则：
a)对于直电流，用右手握住直导线，大拇指指向电流方向，四指弯曲方向就是磁场方向；
b)对于圆电流，大拇指指向磁场方向，四指弯曲方向表示电流方向。

四、磁感应强度
a)运动电荷在磁场中的受力：；
b)磁场的方向为试验电荷的“零受力方向”，即的方向；
c)
五、
a)
i.一段载流直导线的磁场
ii.无限长直导线的磁场
iii.半无限长直导线的磁场
iv.载流直导线的延长线上的磁场为零。

b)
i.圆电流轴线上的磁场：
ii.圆心处：
iii.的时候，
iv.磁矩：
c)
i.有限长：
ii.无限长：
iii.长直螺线管的端点：
六、磁感线的性质：
a)磁感线是没有起点也没有终点的闭合曲线；
b)磁感线总是与产生磁场的电流互相套链，磁感线的方向与电流方向服从右手螺旋法则；
c)任意两条磁感线不相交，即磁场中每一点的磁感应方向只有一个方向；
d)磁场强处磁感线密集，磁场弱处磁感线稀疏。

七、磁场的高斯定理：
i.通过任何封闭曲面的磁通量都一定为零。

八、安培环路定理：
a)定理：稳定磁场中，磁感应强度B沿任意闭合路径L的线积分，等于穿过以L为边界的任意曲面的电流
的代数和的倍。

b)说明：磁场是非保守场。

九、安培力
a)均匀磁场中，一条弯曲成任意形状的载流导线受到的磁力，等于弯曲导体起点到终点的载有同样电流的
直导线中受到的磁力，载流区闭合线圈在均匀磁场中受安培力的矢量和为零。

十、磁力矩：
第十四章、电磁感应电磁场
一、电磁感应定律
1、楞次定律：感应电流的流向总要使他自身所产生的磁通（感生磁通）阻碍闭合回路中原磁场的变化。

2、法拉第电磁感应定律：导体回路中的感应电动势的大小与穿过该回路的磁通量对时间的变化率成正比。

即：（SI）（当回路中有N匝线圈时候，乘上N）
3、回路中的感应电量只和磁通量的变化量有关，而与磁通量的变化率（变化快慢）无关。

二、电动势
1、动生电动势：
2、
3、感生电动势（感生电场的环路定理）
4、感生电场与静电场的区别：
1、
磁链：，称为
自感系数：
长直螺线管：其中
同轴电缆单位长度：
自感电动势负号表示自感电动势在电路中起着防抗回路电路变化的作用。

2、
互感系数：其中所激发的磁场在线圈
圈的大小、形状、匝数、相对位置以及周围磁介质的分布决定。

c)互感电动势：当M为常量时候，当线圈1中的电流变化时，在线圈2中产生的互感电动势：
三、磁场的能量：一个自感为的线圈中通有电流时，它存储的能量为
磁场密度为：
麦克斯韦电磁理论：
1、表明，电场可以由自由电荷和变化和的磁场共同激发。

在任意电场中，通过
任意封闭曲面的电位移通量等于封闭曲面内包围的自有电荷的代数和。

2、表明，磁场可以由传导电流和变化的电场共同激发。

磁场是无源场。

在任意磁场中通
过任意封闭曲面的磁通量恒为0。

3、它表明了变化磁场和电流之间的电场之间的联系，在任何电场中，电场强度沿任
意闭合回路的线积分等于通过这曲线所包围的面积的磁通量的时间变化率的负值。

4、它表明了磁场和电流及变化电场之间的联系，在任何磁场中，
5、
称为电导率，其倒数称为电阻率。