电磁学概念
大学物理电磁学
大学物理电磁学是物理学的一个重要分支，主要研究电磁现象的规律和本质。
电磁学在科学技术、工业生产和日常生活中都有着广泛的应用。
本文将从电磁学的基本概念、基本定律和电磁波的传播等方面对大学物理电磁学进行介绍。
一、基本概念1.电荷：电荷是物质的一种属性，分为正电荷和负电荷。
电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
2.电场：电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质，它对放入其中的电荷有作用力。
电场的强度用电场强度E表示，单位是牛/库仑。
3.磁场：磁场是磁体周围空间里存在的一种特殊物质，它对放入其中的磁体有作用力。
磁场的强度用磁感应强度B表示，单位是特斯拉。
4.电磁波：电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量。
电磁波在真空传播速度与光速一样，速度为30万千米/秒。
二、基本定律1.库仑定律：库仑定律是描述电荷之间相互作用的定律，其内容为：真空中两点电荷间的作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，作用力在它们的连线上。
2.安培定律：安培定律是描述电流和电流激发磁场的定律，其内容为：电流I1通过一条无限长直导线时，在距离导线r处产生的磁场强度H1与I1成正比，与r成反比，即H1与I1r成反比。
磁场方向垂直于电流方向和通过点的平面。
3.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引起电场变化的定律，其内容为：穿过电路的磁通量发生变化时，产生感应电动势。
感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，与电路的匝数成正比。
4.麦克斯韦方程组：麦克斯韦方程组是描述电磁场分布和电磁波传播的四个偏微分方程，包括库仑定律、法拉第电磁感应定律、安培定律和位移电流定律。
三、电磁波的传播1.电磁波的发射：电磁波的产生通常是通过振荡电路实现的。
当振荡电路中的电场和磁场相互垂直且同相振荡时，电磁波便会产生并向外传播。
电磁学概述
电磁学概述大量实验事实表明，物体间的相互作用不是超距作用，而是由场传递的。
电磁力就是由电磁场传递的。
正是场与实物间的相互作用，才导致实物间的相互作用。
电磁学：研究物质间电磁相互作用，研究电磁场的产生、变化和运动的规律。
关于电磁现象的观察记录公元前约585年希腊学者泰勒斯观察到用布摩擦过的琥珀能吸引轻微物体。
“电”(e l e c t r i c i t y)这个词就是来源于希腊文琥珀。
我国，战国时期《韩非子》中有关“司南”的记载;《吕氏春秋》中有关“慈石召铁”的记载东汉时期王充所著《论衡》一书记有“顿牟缀芥，磁石引针”字句电和磁现象的系统研究英国威廉·吉尔伯特在1600年出版的《论磁、磁体和地球作为一个巨大的磁体》一书中描述了对电现象所做的研究，把琥珀、金刚石、蓝宝石、硫磺、树脂等物质摩擦后会吸引轻小物体的作用称为“电性”，也正是他创造了“电”这个词。
吉尔伯特第一次明确区分了以前常被人混在一起的电和磁这两种吸引。
他指出这两种吸引之间有深刻的差异。
电磁现象的定量研究从1785年库仑定律的建立开始，其后通过泊松、高斯等人的研究形成了静电场（以及静磁场）的（超距作用）理论。
伽伐尼于1786年发现了电流，后经伏特、欧姆、法拉第等人发现了关于电流的定律。
1820年奥斯特发现了电流的磁效应，一两年内，毕奥、萨伐尔、安培、拉普拉斯等作了进一步定量的研究。
1831年法拉第发现了有名的电磁感应现象，并提出了场和力线的概念，进一步揭示了电与磁的联系。
在这样的基础上，麦克斯韦集前人之大成，再加上他极富创见的关于感应电场和位移电流的假说，建立了以一套方程组为基础的完整的宏观的电磁场理论。
电磁学内容按性质来分，主要包括“场”和“路”两部分。
大学物理偏重于从“场”的观点来进行阐述。
“场”不同于实物物质，它具有空间分布，但同样具有质量、能量和动量，对矢量场（包括静电场和磁场）的描述通常用到“通量”和“环流”两个概念及相应的通量定理和环路定理。
电磁学基本概念知识点总结
电磁学基本概念知识点总结电磁学是物理学中一门重要的学科，研究电荷之间相互作用、电流及磁场的产生与作用等内容。
在这篇文章中，我们将对电磁学的基本概念进行总结，重点讨论电荷、电场和磁场的相关知识。
1.电荷电荷是物质的基本性质之一，可以呈现正电荷或负电荷。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
电荷的基本单位是库仑（Coulomb，简写为C）。
2.电场电场是由电荷产生的一种物理场。
在电场中，它对于周围的带电粒子具有力的作用。
电场的强度用电场强度（Electric Field Strength）表示，通常用字母E表示，单位是伏特每米（V/m）。
3.电场力电场力是电场对于带电粒子施加的力。
带电粒子在电场中会受到电场力的作用，其大小由电场强度和电荷的数值决定。
电场力的方向与电荷正负有关。
4.电势电势是描述电场能量分布的物理量。
单位电荷在电场中具有的位置能量就是该点的电势。
电势可以用电势差（Potential Difference）表示，通常用字母V表示，单位是伏特（Volt，简写为V）。
5.电容电容是指电流对电势变化的响应程度。
它是指电容器两极板上储存的电荷量与电压之间的关系。
电容的单位是法拉（Farad，简写为F）。
6.磁场磁场是由电荷的运动产生的物理场。
磁场可以通过磁感应强度（Magnetic Induction）来描述，通常用字母B表示，单位是特斯拉（Tesla，简写为T）。
7.洛伦兹力洛伦兹力是磁场对于运动带电粒子施加的力。
带电粒子在磁场中会感受到洛伦兹力的作用，其大小由磁感应强度、电荷数值以及粒子速度决定。
8.电磁感应电磁感应是指通过磁场的变化产生电流的现象。
根据法拉第电磁感应定律，当一个磁场发生变化时，会在磁场中产生感应电动势，从而导致电流的产生。
9.电磁波电磁波是由电场和磁场通过振荡相互作用而产生的波动现象。
电磁波可以具有不同的频率和波长，包括无线电波、可见光、X射线等。
10.麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁学基本规律的一组偏微分方程。
大学物理《电磁学》PPT课件
电场性质
对放入其中的电荷有力的作用 ，且力的方向与电荷的正负有 关。
磁场性质
对放入其中的磁体或电流有力 的作用，且力的方向与磁极或
电流的方向有关。
库仑定律与高斯定理
库仑定律
描述真空中两个静止点电荷之间的相互作用 力，与电荷量的乘积成正比，与距离的平方 成反比。
高斯定理
通过任意闭合曲面的电通量等于该曲面内所包围的 所有电荷的代数和除以真空中的介电常数。
当导体回路在变化的磁场中或导体回路在恒定的磁场中运动时
，导体回路中就会产生感应电动势。
法拉第电磁感应定律公式
02
E = -n(dΦ)/(dt)。
法拉第电磁感应定律的应用
03
用于解释电磁感应现象，计算感应电动势的大小，判断感应电
动势的方向。
自感和互感现象分析
自感现象
当一个线圈中的电流发生变化时 ，它所产生的磁通量也会随之变 化，从而在线圈自身中产生感应 电动势的现象。
程称为磁化。随着外磁场强度的增大，铁磁物质的磁感应强度也增大。
03
铁磁物质的饱和现象
当铁磁物质被磁化到一定程度后，其内部磁畴的排列达到极限状态，此
时即使再增加外磁场强度，铁磁物质的磁感应强度也不会再增加，这种
现象称为饱和现象。
04
电磁感应与暂态过程
法拉第电磁感应定律及应用
法拉第电磁感应定律内容
01
06
现代电磁技术应用与发展趋势
超导材料在电磁领域应用前景
超导材料的基本特性：零电阻、完全抗磁性
超导磁体在MRI、NMR等医疗设备中的应用
超导电缆在电力传输中的优势及挑战
高温超导材料的研究进展及潜在应用
光纤通信技术发展现状及趋势
高中【物理】高中物理电磁学所有概念-知识点-公式
高中物理电磁学所有概念-知识点-公式十、电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e＝1.60×10-19C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍2.库仑定律：F＝kQ1Q2/r2（在真空中）｛F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k＝9.0×109N•m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝3.电场强度：E＝F/q（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理），q：检验电荷的电量(C)｝4.真空点（源）电荷形成的电场E＝kQ/r2 ｛r：源电荷到该位置的距离（m），Q：源电荷的电量｝5.匀强电场的场强E＝UAB/d ｛UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝6.电场力：F＝qE ｛F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝7.电势与电势差：UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q8.电场力做功：WAB＝qUAB＝Eqd｛WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)｝9.电势能：EA＝qφA ｛EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)｝10.电势能的变化ΔEAB＝EB-EA ｛带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝11.电场力做功与电势能变化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)12.电容C＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝13.平行板电容器的电容C＝εS/4πkd（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数）常见电容器〔见第二册P111〕14.带电粒子在电场中的加速(Vo＝0)：W＝ΔEK或qU＝mVt2/2，Vt＝(2qU/m)1/215.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平垂直电场方向:匀速直线运动L＝Vot(在带等量异种电荷的平行极板中：E＝U/d)抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m 注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分；(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直；（3）常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98]；(4)电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关；(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面；(6)电容单位换算：1F＝106μF＝1012PF；(7）电子伏(eV)是能量的单位,1eV＝1.60×10-19J；(8)其它相关内容：静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
物理学中的热学和电磁学基本概念
物理学中的热学和电磁学基本概念一、热学基本概念1.温度：表示物体冷热程度的物理量，常用单位为摄氏度（℃）。
2.热量：在热传递过程中，能量的转移称为热量。
热量的单位为焦耳（J）。
3.内能：物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和。
4.比热容：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量。
5.热传导：热量通过物体内部从高温区向低温区传递的过程。
6.对流：热量通过流体的流动而传递的过程。
7.辐射：热量以电磁波的形式传播的过程。
二、电磁学基本概念1.电荷：物体携带的基本电性质，分为正电荷和负电荷。
2.电场：电荷周围空间中，由于电荷的存在而产生的力场。
3.电势：单位正电荷从某点移动到参考点所做的功与电荷量的比值。
4.电流：电荷的定向移动形成电流，电流的单位为安培（A）。
5.电阻：物体对电流阻碍作用的性质，电阻的单位为欧姆（Ω）。
6.导体：容易导电的物体，如金属、酸碱盐溶液等。
7.绝缘体：不容易导电的物体，如玻璃、陶瓷、橡胶等。
8.磁体：具有磁性的物体，如铁、钴、镍等。
9.磁场：磁体周围存在的力场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力。
10.磁极：磁体上磁性最强的部分，分为南极和北极。
11.电磁感应：闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，回路中产生电流的现象。
12.电磁波：电场和磁场在空间中以波的形式传播的现象，如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。
以上为物理学中热学和电磁学的基本概念，希望对您有所帮助。
习题及方法：一、热学习题1.知识点：温度题目：一个标准大气压下，冰水混合物的温度是多少？解题方法：根据摄氏温标定义，一个标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃。
2.知识点：热量题目：1kg水温度升高5℃所吸收的热量是多少？解题方法：利用比热容公式Q=cmΔt，其中c为水的比热容，m为水的质量，Δt为温度变化量。
对于水，c=4.2×10^3 J/(kg·℃)，所以Q=4.2×10^3J/(kg·℃)×1kg×5℃=2.1×10^4 J。
电磁学和电动力学
电磁学和电动力学电磁学和电动力学是物理学中的两个重要分支，涉及到电荷、电场、磁场、电流等方面的研究。
本文将从以下几个方面进行详细介绍：一、电磁学的基本概念1.1 电荷在物理学中，电荷是描述物体所具有的某种物理性质，它决定了物体之间相互作用的强度和性质。
根据带电粒子所具有的不同性质，可以将其分为正电荷和负电荷。
1.2 电场当一个带有电荷的物体存在于空间中时，它会产生一个围绕自身而存在的区域，在这个区域内存在着一种力场，称为电场。
在这个区域内放置其他带有电荷的物体时，它们会受到该区域内的电场力作用。
1.3 磁场磁场是由运动带有电荷的粒子（如带有自旋角动量的粒子）产生的一种力场。
当一个带有自旋角动量（即磁矩）的粒子运动时，它会产生一个围绕自身而存在的区域，在这个区域内存在着一种力场，称为磁场。
在这个区域内放置其他带有磁性的物体时，它们会受到该区域内的磁场力作用。
1.4 电流电流是指单位时间内通过导体横截面的电荷量，通常用符号I表示。
在导体中存在着自由电子，在外加电场的作用下，自由电子会发生漂移运动，形成了电流。
二、电动力学的基本概念2.1 安培定律安培定律是描述电流和磁场之间关系的重要定律。
根据安培定律，当一根导线中有电流通过时，它会产生一个围绕自身而存在的磁场。
这个磁场的大小和方向与导线中电流的大小和方向有关。
2.2 法拉第感应定律法拉第感应定律是描述磁场和导体之间关系的重要定律。
根据法拉第感应定律，当一个导体处于变化的磁场中时，它会产生感应电动势，并在两端产生感应电流。
2.3 楞次定律楞次定律是描述感应电动势和感应电流之间关系的重要定律。
根据楞次定律，当一个导体中存在感应电流时，它会产生一个围绕自身而存在的磁场，这个磁场的方向与感应电流的方向相反。
三、电磁学和电动力学的关系3.1 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场和电荷之间关系的重要定律。
它包含了四个方程式，分别为高斯定理、高斯-安培定理、法拉第-安培定律和位移电流定律。
电磁学的基本概念与电磁波的产生
电磁学的基本概念与电磁波的产生电磁学是物理学的一个重要分支，研究电荷、电流以及它们相互作用的规律。
在电磁学中，有一些基本概念需要了解，同时也需要了解电磁波的产生与特性。
本文将详细介绍电磁学的基本概念以及电磁波的产生过程。
1. 电磁学的基本概念电磁学研究的物理量主要包括电荷、电场、电流和磁场。
1.1 电荷在自然界中存在两种基本电荷，即正电荷和负电荷。
同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引。
1.2 电场电荷产生的电场是指电荷周围存在的一种场态。
电场以电场线的形式展现，从正电荷流向负电荷，顺着电场线的方向，电场强度逐渐减小。
1.3 电流电荷的流动形成了电流。
电流包括直流和交流。
直流电流方向恒定，而交流电流则随时间变化，方向也不断改变。
1.4 磁场由电流产生的磁场形成了磁力线。
电流越大，磁场强度越大。
磁场中存在北极和南极，同名磁极相斥，异名磁极相吸。
2. 电磁波的产生电磁波是电场和磁场以相互垂直且相互垂直传播的波动现象。
2.1 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁现象的基本方程。
它包括四个方程：静电学的高斯定律、静电学的法拉第电磁感应定律、安培电流环路定律和安培电场定律。
2.2 电场和磁场的耦合在电磁波的产生过程中，电场和磁场相互耦合。
当电流在导线中流动时，产生的电场会引起磁场的变化，而变化的磁场又会产生新的电场。
这种耦合关系使得电磁波得以传播。
2.3 电磁波的传播特性电磁波的传播速度等于光速，即约为3.0×10^8米/秒。
电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播。
不同频率的电磁波有不同的特性，如射线和波动。
2.4 电磁波的频率与波长电磁波的频率与波长之间有着固定的关系。
频率越高，波长越短。
频率和波长的关系可以用光速等式来表示，即频率=f，波长=光速/频率。
3. 结论通过本文的描述，我们了解了电磁学的基本概念以及电磁波的产生机理。
电磁波的产生是由电场和磁场的相互耦合引起的，而电磁波的传播具有固定的速度和特性。
大学物理《电磁学》PPT课件
大学物理《电磁学》PPT课件•电磁学基本概念与原理•静电场中的导体和电介质•恒定电流及其应用•磁场性质与描述方法•电磁感应原理及技术应用•电磁波传播特性及技术应用目录CONTENTS01电磁学基本概念与原理电场强度描述电场强弱的物理量，其大小与试探电荷所受电场力成正比，与试探电荷的电荷量成反比。
静电场由静止电荷产生的电场，其电场线不随时间变化。
电势与电势差电势是描述电场中某点电势能的物理量，电势差则是两点间电势的差值，反映了电场在这两点间的做功能力。
欧姆定律描述导体中电流、电压和电阻之间关系的定律。
恒定电流电流大小和方向均不随时间变化的电流。
静电场与恒定电流磁场磁感应强度磁性材料磁路与磁路定律磁场与磁性材料由运动电荷或电流产生的场，其对放入其中的磁体或电流有力的作用。
能够被磁场磁化并保留磁性的材料，分为永磁材料和软磁材料。
描述磁场强弱的物理量，其大小与试探电流所受磁场力成正比，与试探电流的电流强度和长度成反比。
磁路是磁性材料构成的磁通路径，磁路定律描述了磁路中磁通、磁阻和磁动势之间的关系。
描述变化的磁场产生感应电动势的定律。
法拉第电磁感应定律描述感应电流方向与原磁场变化关系的定律。
楞次定律描述磁场与变化电场之间关系的定律。
麦克斯韦-安培环路定律由变化的电场和磁场相互激发而产生的在空间中传播的电磁振荡。
电磁波电磁感应与电磁波麦克斯韦方程组及物理意义麦克斯韦方程组由四个基本方程构成的描述电磁场基本规律的方程组，包括高斯定理、高斯磁定理、法拉第电磁感应定律和麦克斯韦-安培环路定律。
物理意义麦克斯韦方程组揭示了电磁现象的统一性，预测了电磁波的存在，为电磁学的发展奠定了基础。
同时，该方程组在物理学、工程学等领域具有广泛的应用价值。
02静电场中的导体和电介质导体在静电场中的性质静电感应当导体置于外电场中时，导体内的自由电子受到电场力的作用，将重新分布，使得导体内部电场为零。
静电平衡当导体内部和表面的电荷分布不再随时间变化时，称导体达到了静电平衡状态。
大学物理 电磁学
大学物理：电磁学电磁学是物理学的一个分支，主要研究电磁现象、电磁辐射、电磁场以及它们与物质之间的相互作用。
在本文中，我们将探讨电磁学的基本概念、历史背景、研究领域以及在现实生活中的应用。
一、基本概念1、电荷与电荷密度电荷是物质的一种属性，它可以产生电场。
电荷分为正电荷和负电荷。
电荷的分布可以用电荷密度来描述，它表示单位体积内所包含的电荷数量。
2、电场与电场强度电场是空间中由电荷产生的力线所形成的场。
电场强度是描述电场强弱的物理量，它与电荷密度有关。
3、磁场与磁感应强度磁场是由电流或磁体产生的场。
磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，它与电流密度和磁场中的电荷有关。
4、电磁波电磁波是由电磁场产生的波动现象，它包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。
二、历史背景电磁学的研究可以追溯到17世纪和18世纪，当时科学家们开始研究静电和静磁现象。
19世纪初，英国物理学家迈克尔·法拉第发现了电磁感应定律，即变化的磁场可以产生电流。
1864年，英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦将法拉第的发现与自己的研究结合起来，提出了著名的麦克斯韦方程组，预言了电磁波的存在。
三、研究领域1、静电学：研究静止电荷所产生的电场、电势、电容、电导等性质。
2、静磁学：研究静止磁场以及磁体和电流所产生的磁场和磁场分布。
3、电磁感应：研究变化的磁场和电场以及它们之间的相互作用和变化规律。
4、电磁波：研究电磁波的产生、传播、散射、反射和吸收等性质以及在各种介质中的行为。
四、应用电磁学在现实生活中有着广泛的应用，如：1、电力工业：利用电磁感应原理发电、输电和用电。
2、通信工程：利用电磁波传递信息，包括无线电通信、微波通信、光纤通信等。
3、电子技术：利用电磁学原理制造电子设备，如电视机、计算机、雷达等。
4、磁悬浮技术：利用磁力使物体悬浮，减少摩擦和能耗。
5、医学成像：利用电磁波和磁场进行医学诊断和治疗。
2024版年电磁学全套课件完整版x
静电屏蔽
利用导体静电平衡的特性实现静电屏蔽的原理及 应用。
2024/1/27
10
介质中静电场传播规律
电介质的极化
电介质在静电场中的极化现象及 极化机制，包括电子极化、原子 极化和取向极化等。
介质中的电场强度
电介质中的电场强度与自由电荷 和极化电荷的关系，以及介质中 的高斯定理。
介质中的电位移矢量
电位移矢量的定义及物理意义， 以及介质中的电位移矢量与电场 强度的关系。
2024/1/27
电磁环境与健康关系研究
关注电磁辐射对人类健康的影响，开展相关 研究和评估工作。
32
感谢您的观看
THANKS
2024/1/27
33
2024/1/27
普朗克公式
为了解释黑体辐射的实验结果，德国物理学 家普朗克在1900年提出了一个公式，即普朗 克公式。该公式描述了黑体辐射的能量分布 与频率、温度之间的关系，并引入了量子化
的概念，为量子力学的建立奠定了基础。
24
康普顿散射实验和汤姆逊模型
要点一
康普顿散射实验
要点二
汤姆逊模型
康普顿散射是指X射线或伽马射线与物质相互作用时，光子将 部分能量转移给电子，使电子获得动能并从原子中逸出的现 象。康普顿散射实验证实了光具有粒子性，即光子的存在。
2024/1/27
14
磁感应强度计算方法
磁感应强度的定义
磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，用B表示，单位为特斯拉（T）。
磁感应强度的计算方法
根据毕奥-萨伐尔定律和安培环路定理，可以计算载流导线或电流回路在空间任一点产生的磁感应强度。
2024/1/27
15
霍尔元件工作原理及应用
电磁学的基本概念
电磁学的基本概念电磁学是研究电荷和电流的相互作用以及电磁场的产生和传播的学科。
它是物理学的一个重要分支，对理解和应用电磁现象有着深远的影响。
本文将介绍电磁学的基本概念，包括电荷、电流、电场和磁场等内容。
一、电荷和电流电荷是物质基本属性之一，分为正电荷和负电荷。
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
电荷可以通过摩擦、接触或电离等方式得到。
电流是电荷载体在导体中的流动，常用符号为 I。
电流的单位是安培(A)，表示每秒通过导体横截面的电荷量。
电流的方向规定为正电荷向负电荷的流动方向。
二、电场电场是由电荷产生的一种空间状态，它对其他电荷具有力的作用。
电场描述了电荷在空间中的分布情况以及与其他电荷之间的相互作用关系。
电场的强度用电场强度 E 表示，单位是牛顿/库仑(C)，表示单位正电荷在电场中受到的力。
电场强度的方向规定为正电荷受力方向。
三、磁场磁场是由磁荷或电流产生的一种空间状态，它对其他磁荷或电流具有力的作用。
磁场描述了磁荷或电流在空间中的分布情况以及与其他磁荷或电流之间的相互作用关系。
磁场的强度用磁场强度 B 表示，单位是特斯拉(T)，表示单位电荷在磁场中受到的力。
磁场强度的方向规定为正电荷的运动方向。
四、电磁场和电磁波当电荷移动时，除了产生电场，还会产生磁场。
两个场相互关联，形成了电磁场。
电磁场是一种以电荷为源的物理场。
电磁波是电磁场传播的一种形式，它由变化的电场和磁场相互耦合而成，具有波动性质。
电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
五、电磁感应和法拉第定律电磁感应是磁场对导体中的电荷运动产生的作用。
当导体相对于磁场运动或磁场发生变化时，会在导体中产生感应电流。
法拉第定律描述了感应电动势的大小与导体绕过磁力线的圈数、磁场变化率以及导体材料的性质有关。
法拉第定律是电磁学的基本定律之一，对电磁感应现象的理解和应用具有重要意义。
六、电磁感应和电磁感应定律电磁感应是由磁场对导体中的电荷运动产生的作用，是电动势和电流产生的基础。
电磁学的基本概念
电磁学的基本概念电磁学是研究电荷、电流和电场、磁场之间相互作用的科学。
它是物理学领域中的一门重要学科，广泛应用于工程、电子技术和通信等领域。
本文将从电磁学的基本概念入手，逐步深入讨论电磁学的内容和原理。
电磁学的基本概念由两个方面组成：电场和磁场。
电场是指由电荷引起的一种空间变化的力场。
电荷之间的相互作用通过电场实现，电场的概念是描述这种相互作用的工具。
磁场是由带电粒子的运动引起的一种力场，同样也是通过相互作用的方式来描述粒子之间的力。
电场和磁场的相互作用产生了电磁波，这是电磁学中的另一个重要概念。
电场的描述方式是通过电场强度（E）和电势（V）来实现的。
电场强度是在某一点上单位正电荷受到的力的大小和方向，可以通过库仑定律来计算。
电势是电场对单位正电荷所做的功，是描述电场能量的工具。
电势的差异导致了电荷在电场中的运动。
磁场的描述方式是通过磁感应强度（B）和磁标量势（φ）来实现的。
磁感应强度是磁场对单位电荷所施加的力，可以通过洛伦兹力来计算。
磁标量势是描述磁场能量的工具，与电场势能类似。
电磁场的相互作用通过麦克斯韦方程组来描述。
麦克斯韦方程组包括四个方程式，分别是高斯定律、高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和安培环路定律。
这些方程式描述了电荷和磁场在空间中的分布和相互关系。
通过这些方程式，我们可以计算电场和磁场的强度、分布和变化规律。
除了基本概念和方程式，电磁学还涉及电磁波和电磁辐射等内容。
电磁波是指电场和磁场以正弦波的形式在空间中传播的现象。
电磁辐射是电荷加速产生的电磁波在空间中的传播过程。
根据频率的不同，电磁辐射可以分为不同的波段，如射频、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
电磁波的传播速度是光速，是自然界中最基本的速度。
在实际应用中，电磁学被广泛应用于工程和技术领域。
例如，电磁学的原理被用于发电机、电动机和变压器等电力设备的设计和运行。
另外，电磁学也在通信领域发挥着重要的作用，如无线电、电视、雷达、卫星通信和光纤通信等。
大学物理电磁学ppt完整版
05 电磁感应现象和 规律
法拉第电磁感应定律内容
01
法拉第电磁感应定律指出，当一个回路中的磁通量发生
变化时，会在回路中产生感应电动势。
02
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即e=-
dΦ/dt，其中e为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间。
03
法拉第电磁感应定律是电磁学的基本定律之一，揭示了
电磁感应现象的本质和规律。
01
变化的电场和磁场相互激发，形成电磁波。
电磁波传播方式
02
电磁波在真空中以光速传播，不需要介质。
电磁波传播特性
03
电磁波具有横波特性，电场和磁场振动方向相互垂直，且与传
播方向垂直。
电磁波谱及其在各领域应用
电磁波谱
按频率从低到高可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、 X射线和伽马射线等。
无线电波
处于静电平衡状态的导体具有静电屏蔽效应，即外部电场 对导体内部无影响。这种效应在电磁屏蔽、静电防护等方 面有重要应用。
03 稳恒电流与电路 基础知识
稳恒电流条件及特点
稳恒电流条件
电路中各处电荷分布不随时间变化，即达到动态平衡状态。
稳恒电流特点
电流大小和方向均不随时间变化，呈现稳定的流动状态。
欧姆定律与非线性元件分析
技术应用
激光在科研、工业、医疗等领域有着广泛的应用，如激 光测距、激光雷达、激光切割、激光焊接、激光打印、 激光治疗等。随着科技的不断发展，激光的应用领域还 将不断扩大。
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激光原理及技术应用
激光原理
激光是一种特殊的光源，具有单色性、方向性和相干性 三大特点。激光的产生需要满足粒子数反转和光放大两 个基本条件。在激光器中，通过泵浦源提供能量，使工 作物质中的粒子被激发到高能级，形成粒子数反转分布。 当有一束光通过工作物质时，与激发态粒子相互作用， 产生受激辐射，发出与入射光相同的光子，实现光放大。 通过反射镜的反馈作用，使得光在激光器内来回反射， 不断被放大，最终从输出镜射出形成激光。
电磁学基本概念总结
电磁学基本概念总结电磁学简介电磁学是研究电荷和电流之间相互作用以及产生的电磁力和电磁辐射现象的学科。
电磁学是物理学的一个重要分支，对于理解和应用电磁现象和技术具有重要意义。
电磁场电磁场是指电磁力的存在空间区域。
根据麦克斯韦方程组，电磁场可分为电场和磁场两个部分。
电场是由电荷产生的，磁场则与电流密切相关。
电磁场的相互作用通过电磁力来实现。
电场电场是指在任意空间存在的电荷所产生的区域。
电荷带正电时，电场是由该电荷向外辐射的；当电荷带负电时，电场则是向内辐射的。
电场的强度用电场强度表示，通常用电场线表示电场分布。
磁场磁场是由电流和磁化物质产生的区域。
磁场的产生与流过的电流强度和方向有关，同时也与所周围的磁化物质有关。
磁场可通过磁感线表示，磁力线是指磁感线的方向。
电磁感应电磁感应是指磁场或电场的变化引起电磁力的现象。
根据法拉第电磁感应定律，磁场的变化可以导致感应电动势的产生，从而诱导出电流。
电磁感应是电磁现象中的重要现象之一。
麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是电磁学的基础方程组，由麦克斯韦提出。
它描述了电磁场的产生和变化规律，包括电荷分布对电场的影响、电流分布对磁场的影响以及电磁感应等现象。
麦克斯韦方程组是电磁学研究的理论基础。
电磁波电磁波是一种由电场和磁场相互垂直且交替变化传播的波动现象。
根据麦克斯韦方程组的推导，电磁波是一种自行传播的电磁能量，具有一定的频率和波长。
电磁波在空间中传播的速度为光速。
应用电磁学在众多领域具有广泛的应用，如电力工程、通信技术、电磁辐射、电子技术等。
通过对电磁学的研究和应用，人们可以理解和控制电磁现象，开发和创新各种电磁技术，推动科学技术的发展和应用。
以上是电磁学基本概念的简要总结，希望对您有所帮助。
电磁学的规律和概念汇总
电磁学【电磁学】电学与磁学的统称，是物理学中的一个重要部门。
研究电磁现象的规律和应用的科学。
研究对象包括静电现象、磁现象、电流现象、电磁感应、电磁辐射和电磁场等。
磁现象和电现象本质上是紧密联系在一起的，变化的磁场能够激发电场，变化的电场也能够激发磁场。
它是电工学和无线电电子学的基础。
【电】人类在很早以前就知道琥珀摩擦后，具有吸引稻草片或羽毛屑等轻小物体的特性。
物体具有吸引其它物体的这种性质叫做“物体带电”或称“物体有了电荷”，并认识到电有正负两种；同性相斥，异性相吸。
当时并不知道电是实物的一种属性，认为电是附着在物体上的，因而把它称为电荷，并把具有这种斥力或引力的物体称为带电体。
习惯上经常也把带电体本身简称为电荷。
近代科学证明；构成实物的许多基本粒子都是带电的，如质子带正电，电子带负电，质子和电子具有的绝对电量是相等的，是电量的最小单位。
一切物质都是由大量原子构成，原子又是由带正电的原子核和带负电的电于组成。
通常，同一个原子中的正负电量相等，因此在正常情况下表现为中性的或不带电的。
若由于某些原因（如摩擦、受热或化学变化等）而失去一部分电子，就带正电，若得到额外的电子时，就带负电。
用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒就失去电子而带正电，丝绸得到电子而带负电。
【摩擦起电】两种不同物体相互摩擦后，分别带有正电和负电的现象。
其原因是，当物体相互摩擦时电子由一个物体转移到另一个物体上，因此原来两个不带电的物体因摩擦而带电，它们所带的电量数值上相等，电性上相异。
【静电感应】在带电体附近的导体，受带电体的影响在其表面的不同部分出现正负电荷的现象叫作“静电感应”。
因为，在带电体电场作用下，导体中的自由电子进行重新分布，造成导体内的电场随之而变化，直到抵消了带电体电场的影响，使它的强度减小到零为止。
结果靠近带电体的一端出现与带电体异号的电荷，另一端出现与带电体同号的电荷。
如果导体原来不带电，则两端带电数量相等；如果导体原来带电，则两端电量的代数和应与导体原带电量相等。
电磁学基本概念
电磁学基本概念电磁学是对电和磁现象进行研究的科学领域。
它是近代物理学的重要分支，旨在研究电荷、电场、电流、磁场、电磁波等与电磁现象相关的基本概念。
本文将针对电磁学的基本概念进行分析和解释。
一、电荷和电场电荷是物质基本粒子所带的一种基本属性，它可以是正电荷或负电荷。
根据电荷间的相互作用，我们引入了电场的概念。
电场是一种物质周围存在的势能场，它受到电荷产生的作用而存在。
一个点电荷在空间中所产生的电场可以由库伦定律来描述，即正比于电荷大小，反比于与电荷间距离的平方。
二、电流和磁场电流是电荷在导体中的运动形成的流动，是电荷的集体行为。
电流的大小和方向可以用电荷的运动速度和电荷密度来表示。
电流会产生磁场，磁场是电流所产生的物质周围存在的力场。
安培定律规定了电流元素在空间中产生的磁场的大小和方向。
三、电磁场电场和磁场相互关联，当电场发生变化时会产生磁场，反之亦然。
由电场和磁场组成的共同区域称之为电磁场。
在空间中任意一点，电磁场的大小和方向可以通过麦克斯韦方程组进行计算。
四、电磁波电磁波是一种携带电磁能量的波动现象，它由相互垂直且互相作用的电场和磁场组成。
电磁波的传播速度等于光速，在真空中为常数。
电磁波的频率和波长之间存在一定的关系，遵循电磁波谱的分布规律。
五、电磁感应电磁感应是指磁场变化时所产生的电场或者电流。
法拉第电磁感应定律描述了磁场变化导致的感应电动势的产生。
电磁感应在实际应用中具有重要的意义，例如发电机、电感应炉等的工作原理都基于电磁感应现象。
六、电磁辐射电荷的加速运动会产生辐射，这种辐射即为电磁辐射。
电磁辐射以波动的形式传播，包括可见光、无线电波、微波等。
我们常见的电视、手机、微波炉等设备均是基于电磁辐射的工作原理。
综上所述，电磁学是研究电和磁现象的科学领域，通过电荷和电场、电流和磁场、电磁场、电磁波、电磁感应以及电磁辐射等基本概念来描述电磁现象的本质和行为规律。
了解电磁学的基本概念不仅可以帮助我们更好地理解自然界中的电磁现象，还为电磁学的应用提供了理论基础。
高中物理电磁学公式概念及试题(带答案)大全
电磁学物理概念规律名称公式备注库仑定律真空中: F=k介质中: F=kk=9.0×109 N·m2/C2ε为介电常数电场强度定义式：E=点电荷：E=匀强电场：E=q为检验电荷，Q为产生电场的点电荷电场力F=电场力的功W= 电场力做功跟电荷运动的路径无关电势差U= 为电场力做的功点电荷电势U= r为电介质中的点到点电荷Q的距离（取无穷远电势为零）电势能Δε= Δε为电势能的增量电容定义式：C=平行板电容器的电容：C=ε是介电常数，k是静电力常量串联电容并联电容C=电流I= 电量q=电阻定律R= 电阻率ρ=串联电阻R串=R1+R2+…+Rn 串联的总电阻值大于每一个分电阻值并联电阻①两个电阻并联：R并=②n个相同电阻（R）并联：R并=③并联的总阻值小于任一支路的阻值电动势ε= 内U外为路端电压，U内为内压，当外电路断开时：E=U外欧姆定律部分电路：I=U/R全电路：I=闭合电路的常用规律ε=ε=IR+Ir根据这三式，可以得到测定电源电动势和内阻的三种不同方法电功W=UIt=I2Rt= 对于非纯电阻电路：①计算电功只能用W=②计算电功率只能用P=③计算电热只能用Q=④W＞Q电功率P=UI=I2R=焦耳定律普遍式：Q=纯电阻电路中：Q=W=UIt=U2t/R=Pt磁感应强度B= L⊥B当B与S成θ角时:Φ=磁通量Φ=安培力F=ILB(B⊥L)或F= L是有效长度θ是B、L间的夹角洛伦兹力F= (v⊥B) 或F= θ为B、v间的夹角电磁力矩M=BIS（平面S平行磁感线时）S是线圈面积，对N匝线圈：M=NBIS法拉第电磁感应定律普适公式：ε=导体切割：E= （B、L、v三者相互垂直）N是线圈匝数，L是导体有效长度自感电动势ε= L是自感系数（自感或电感）感抗XL=容抗XC=交变电动势、电流最大值：εm=BSωIm=εm/R瞬时值：e= i= S为线圈面积，ω为角速度，R为全电路的总电阻（线框从中性面开始转动）正弦或余弦交流电的有效值Um= 为电路电压最大值理想变压器U1、U2、I2、I2与n1、n2分别为原、副线圈的电压、电流与匝数振荡电路周期频率周期：T=频率：f =L为线圈的自感C为电容器的电容电磁波波长λ= f为频率，c为波速，λ为波长1.如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点．现在在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2，则关于C、D两点的场强和电势，下列说法正确的是() A．若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D两点电场强度不同，电势相同B．若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D两点电场强度和电势均相同C．若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势均不相同D．若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势均相同2.如图所示，带有等量异种电荷的两块等大的平行金属板M、N水平正对放置．两板间有一带电微粒以速度v0沿直线运动，当微粒运动到P点时，将M板迅速向上平移一小段距离，则此后微粒的可能运动情况是()A．沿轨迹④运动B．沿轨迹①运动C．沿轨迹②运动D．沿轨迹③运动3.真空中有一半径为r0的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离．下列说法中正确的是()A．A点的电势低于B点的电势新- 课-标- 第-一 -网B．A点的电场强度方向由A指向BC．A点的电场强度小于B点的电场强度D．正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做负功4．空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成如图所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则()A．A点和B点的电势相同B．C点和D点的电场强度相同C．正电荷从A点移至B点，电场力做正功D．负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先增大后减小5．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示．一个电量为2 C、质量为1 kg的小物块从C点静止释放，其运动的v－t图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)．则下列说法正确的是()A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E＝2 V/mB．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大C．由C到A的过程中，电势逐渐升高D．A、B两点电势差U AB＝－5 V6.如图所示，光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块P，将另一个带电小物块Q 在斜面的某位置由静止释放，它将沿斜面向上运动．设斜面足够长，则在Q向上运动过程中()A．物块Q的动能一直增大B．物块Q的电势能一直增大C．物块P、Q的重力势能和电势能之和一直增大D．物块Q的机械能一直增大7 ．(单选))如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I 1和I 2，且I 1＞I 2；a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点且a 、b 、c 与两导线共面；b 点在两导线之间，b 、d 的连线与导线所在平面垂直．磁感应强度可能为零的点是( )A ．a 点B ．b 点C ．c 点D ．d 点 8 ．(单选)()如图，通电导线MN 与单匝矩形线圈abcd 共面，位置靠近ab 且相互绝缘．当MN 中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向( )A ．向左B ．向右C ．垂直纸面向外D ．垂直纸面向里9 ．(单选))如图所示，金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M 向N 的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是( )A ．棒中的电流变大，θ角变大B ．两悬线等长变短，θ角变小C ．金属棒质量变大，θ角变大D ．磁感应强度变大，θ角变小 二 模拟题组 10(单选)如图所示，两平行光滑金属导轨MN 、PQ 间距为l ，与电动势为E 、内阻不计的电源相连．质量为m 、电阻为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面的夹角为θ，回路其余电阻不计．为使ab 棒静止，需在空间施加一匀强磁场，其磁感应强度的最小值及方向分别为( )A.mgR El，水平向右 B.mgR cos θEl ，垂直于回路平面向上C.mgR tan θEl ，竖直向下D.mgR sin θEl ，垂直于回路平面向下11 .(单选)(2014·衡阳模拟)如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放一金属棒MN.现从t＝0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I＝kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．下列关于金属棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象，可能正确的是()电磁学物理概念规律名称公式备注库仑定律真空中: F=k介质中: F=kk=9.0×109 N·m2/C2ε为介电常数电场强度定义式：E=F/q点电荷：E=kQ/r2匀强电场：E=U/dq为检验电荷，Q为产生电场的点电荷电场力F=Eq电场力的功W=qU 电场力做功跟电荷运动的路径无关电势差U=W/q W 为电场力做的功点电荷电势U=kQ /εr r为电介质中的点到点电荷Q的距离（取无穷远电势为零）电势能Δε=qU Δε为电势能的增量电容定义式：C=Q/U平行板电容器的电容：C= εS/4πkdε是介电常数，k是静电力常量串联电容并联电容C=C1+C2...电流I=q/t 电量q=It电阻定律R=ρL/s 电阻率ρ=R·S/L串联电阻R串=R1+R2+…+Rn 串联的总电阻值大于每一个分电阻值并联电阻①两个电阻并联：R并=R1R2/（R1+R2）②n个相同电阻（R）并联：R并=R/n③并联的总阻值小于任一支路的阻值电动势ε=U外+U内U外为路端电压，U内为内压，当外电路断开时：E=U外欧姆定律部分电路：I=U/R全电路：I=ε/(R+r)闭合电路的常用规律ε=U+Irε=U+（U/R）rε=IR+Ir根据这三式，可以得到测定电源电动势和内阻的三种不同方法电功W=UIt=I2Rt=U2t/R 对于非纯电阻电路：①计算电功只能用W=UIt②计算电功率只能用P=UI③计算电热只能用Q=I2Rt④W＞Q电功率P=UI=I2R=U2/R焦耳定律普遍式：Q=I2Rt纯电阻电路中：Q=W=UIt=U2t/R=Pt磁感应强度B=F/IL, L⊥B B=ΦS当B与S成θ角时:Φ=BSsinθ磁通量Φ=B·S安培力F=ILB(B⊥L)或F=ILBsinθL是有效长度θ是B、L间的夹角洛伦兹力f=qvB(v⊥B) f=qvBsinθθ为B、v间的夹角电磁力矩M=BIS（平面S平行磁感线时）S是线圈面积，对N匝线圈：M=NBIS法拉第电磁感应定律普适公式：ε=NΔΦ/ Δt导体切割：E=BLv（B、L、v三者相互垂直）N是线圈匝数，L是导体有效长度自感电动势ε=LΔI/ Δt L是自感系数（自感或电感）感抗XL=2πfL容抗XC=1/2πfC交变电动势、电流最大值：εm=BSωIm=εm/R瞬时值：e=εmsinωt i=Imsinωt S为线圈面积，ω为角速度，R为全电路的总电阻（线框从中性面开始转动）正弦或余弦交流电的有效值Um=ImR为电路电压最大值理想变压器U1、U2、I2、I2与n1、n2分别为原、副线圈的电压、电流与匝数振荡电路周期频率周期：T=2π频率：f =L为线圈的自感C为电容器的电容电磁波波长λ=c/f f为频率，c为波速，λ为波长1．[解析]选B.若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D位于两个点电荷的中垂面上，所以C、D两点电场强度相同，电势相同，所以A错误，B正确；若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电势相同，电场强度大小相等，方向不同，所以C、D错误．2．[解析]选C.由E＝Ud＝QCd＝4πkQεS可知，两极板所带电荷量、电介质和正对面积不变时，M板迅速向上平移一小段距离，不影响板间场强，因而场强不变，故微粒受力情况不变，粒子沿原直线运动．3．[解析]选B.由图象知φA＞φB，故A错；电场强度的方向从高电势指向低电势，即A→B，故B正确；图象斜率的绝对值表示场强大小，E A＞E B，故C错；正电荷受力方向为A→B，电场力做正功，故D 错．4．[解析]选C.由题图可知，A、B两点不在同一等势面上，电势不相同，A错误；由对称性可知，C、D两点的电场强度方向不同，B错误；由W AB＝U AB·q，U AB＞0，q＞0可知，W AB＞0，C正确；沿CD直线，由C到D，电势先增大后减小，故负电荷由C沿直线CD移至D点，电势能先减小后增大，D错误．5．[解析]选D.由图乙知，小物块在B点时加速度最大，故B点场强最大，加速度大小为2 m/s2，据qE＝ma得E＝1 V/m，选项A错误；由C到A的过程中小物块的动能一直增大，电势能始终在减小，故电势逐渐降低，选项B、C错误；根据动能定理有qU AB＝12m v 2B－12m v2A，解得：U AB＝－5 V，选项D正确．6．[解析]选D.由F库－mgsin θ＝ma可知，物块沿斜面的加速度先向上逐渐减小，再沿斜面向下，逐渐增大，其速度先增大后减小，故物块Q的动能先增大再减小，A错误；因电场力始终做正功，故电势能一直减小，物块Q的机械能一直增大，B错误，D正确；因只有电场力、重力做功，物块的电势能、重力势能、动能之和守恒，又知动能先增大后减小，故重力势能和电势能之和先减小后增大，C错误．7．[解析]选C.由安培定则画出a、b、c、d的磁感线的分布图，由图可知a、c两点的磁场方向相反，当B1＝B2时该点处的磁感应强度可能为零，又I1>I2，故该点距I1距离应比I2大，故C正确，A、B、D 错误．8.[解析]选B.因为导线MN靠近ab，由图可知，线圈中等效合磁场为垂直纸面向里，当MN中电流减小时，由楞次定律可知感应电流的磁场阻碍磁通量的减小，故线圈向右运动，所受安培力的合力向右，故只有B项正确．9.[解析]选A.水平的直线电流在竖直磁场中受到水平的安培力而偏转，与竖直方向形成夹角，此时它受拉力、重力和安培力而达到平衡，根据平衡条件有tan θ＝F安mg＝BILmg，所以棒中的电流增大，θ角变大；两悬线变短，不影响平衡状态，θ角不变；金属棒质量变大，θ角变小；磁感应强度变大，θ角变大．故A 正确．10．[解析]选D.对金属棒ab受力分析可知，为使ab棒静止，ab受到沿斜面向上的安培力作用时，安培力最小，此时对应的磁感应强度也就最小，由左手定则可知此时磁场方向垂直于回路平面向下，再由平衡关系可知IlB＝mgsin θ，其中I＝ER，可得磁感应强度B＝mgRsin θEl，对比各选项可知，选D.11．[解析]选D.从t＝0时刻起，金属棒通以电流I＝kt，由左手定则可知，安培力方向垂直纸面向里，使其紧压导轨，导致金属棒在运动过程中，所受到的摩擦力增大，所以加速度在减小，当滑动摩擦力小于重力时速度与加速度方向相同，所以金属棒做加速度减小的加速运动．当滑动摩擦力等于重力时，加速度为零，此时速度达到最大．当安培力继续增大时导致加速度方向竖直向上，则出现加速度与速度方向相反，因此做加速度增大的减速运动．v－t图象的斜率绝对值表示加速度的大小，故选项A、B均错误．对金属棒MN，由牛顿第二定律得mg－μF N＝ma，而F N＝BIL＝BktL，即mg－μBktL＝ma，因此a＝g－μkBL mt，显然加速度a与时间t成线性关系，故选项C错误，D正确．。
电磁学的基本概念
电磁学的基本概念电磁学是物理学中涉及电荷、电场、磁荷、磁场以及它们的相互作用的学科。
它是解释电和磁现象的理论基础，也是理解电磁波、电磁感应、电磁谐振等现象的关键。
本文将介绍电磁学的基本概念，包括电荷、电场、磁荷、磁场、电磁感应和电磁波。
一、电荷在电磁学中，电荷是电的基本量子。
所有物质都由带有正电荷或负电荷的基本粒子构成。
电荷的属性分为正电荷和负电荷，它们之间相互吸引，而相同类型的电荷之间相互排斥。
电荷量的单位是库仑，在国际单位制中表示为C。
二、电场电场是空间中某一点处由电荷引起的力场。
一个带电荷的物体产生一个围绕它的电场，其他电荷在这个电场中会受到力的作用。
电场可以用电场强度（E）来描述，其定义为单位正电荷所受到的力。
电场强度的单位是牛顿/库仑（N/C）。
三、磁荷磁荷是与磁场相互作用的基本粒子特性。
与电荷相似，磁荷可以分为正磁荷和负磁荷。
然而，目前尚未发现独立的磁荷，磁荷常常出现在元素磁矩或磁性体中。
四、磁场磁场是由磁荷产生的一种物理量。
磁场可以被描述为空间中某一点受到的磁力的性质。
磁场由磁感应强度（B）来描述，其单位是特斯拉（T）。
由于电流也会产生磁场，因此磁场也可以由电流激发。
五、电磁感应电磁感应是电磁学中的重要现象之一，它描述了磁场变化引起的电场的产生，以及电场变化引起的磁场的产生。
法拉第电磁感应定律是电磁感应的基本定律之一，描述了磁通量变化引起的感应电动势。
六、电磁波电磁波是由变化的电场和磁场相互作用而产生的波动现象。
电磁波可以在真空中传播，速度为光速。
根据频率的不同，电磁波可以分为不同波长的波段，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和γ射线。
结论电磁学是物理学中一个重要的学科，它研究电荷、电场、磁荷、磁场以及它们之间的相互作用。
通过了解电磁学的基本概念，我们可以更好地理解和应用电磁学的原理和规律。
电磁学的概念是现代科学和技术的基础，对于电子工程、通信、能源等领域都具有重要意义。
物理电磁学理论
物理电磁学理论物理学是研究自然界各种现象和规律的科学。
而电磁学作为物理学的一支重要分支，研究的是电和磁现象的原理和规律。
本文将探讨电磁学理论的基本概念、电磁场、电磁波以及电磁辐射等内容。
一、电磁学理论基本概念电磁学理论的基础概念包括电荷、电场、电势、磁场、磁感应强度和磁标量势等。
1. 电荷是电磁学研究的基础，分为正电荷和负电荷。
同性电荷相斥，异性电荷相吸。
2. 电场是指电荷周围存在的电力作用区域。
电场主要由电荷产生，并采用电场力线表示，力线越密集表示电场越强。
3. 电势是描述电场强弱的物理量，通常表示为V。
电势差是指在两点之间单位正电荷所具有的电势能差。
4. 磁场是指磁体周围的磁力作用区域。
磁场主要由磁荷（磁单极子）和电流产生。
5. 磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，通常表示为B。
磁感应强度的方向与磁场力线的方向相同。
6. 磁标量势是指描述磁场分布的物理量，通常表示为φ。
二、电磁场电磁场是指电场与磁场同时存在的区域，是电磁学理论的基础概念之一。
1. 电场与磁场的相互作用是电磁场产生的基础。
当电流通过导线时，会产生磁场；而变化的磁场则会产生感应电场。
2. 麦克斯韦方程组是电磁场理论的核心内容，描述了电场与磁场之间的相互关系和运动规律。
3. 电磁力是电磁场中的物体所受到的力，可以通过洛伦兹力计算，包括库仑力和洛伦兹力。
4. 电磁感应是指改变磁场强度或者磁通量时，所产生的感应电动势和感应电流。
三、电磁波电磁波是电磁场的一种表现形式，具有电场和磁场的振荡。
电磁波的传播速度等于真空中的光速。
1. 电磁波的生成是由振动带动电场和磁场的产生，振动的源头可以是电荷的振动或者电流的变化。
2. 电磁波分为空间上的平面波和球面波两种形式。
平面波特点是波阵面平行，球面波特点是波阵面呈球面膨胀。
3. 电磁波的频率和波长呈倒数关系，频率越高，波长越短。
电磁波的频率范围广泛，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和γ射线等。
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安培力
安培力
：磁场对电流的作用力。
安培力大小：将一段导电直导线放在磁场里，当导线方向与磁场方向垂直时，
电流所受的安培力最大；当导线方向与磁场方向一致时，电流所受的安培力 最小为零；当导线方向与磁场方向斜交时，处于最大值与零之间。
实验证明，通电导线在磁场中受到的安培力的大小，既与导线的长度L成正
电磁感应
磁通：在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B， 平面的面积为S，我们定义磁感应强度B与面积的乘积，叫做穿过这个面的磁 通量。 符号Φ Φ=BS 磁通的单位是韦伯，符号Wb。 电磁感应：穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。利 用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。产生的电流叫做感应电流。 感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。产生感应电 动势的那部分导体就相当于电源。感应电动势的大小与磁通变化率成正比。 磁通的变化率：单位时间内磁通变化的数值，称为磁通的变化率。 电磁感应定律：电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通的变化率成 正比。 E=-N（△ Φ/ △t） 感应电动势单位 伏 符号 V 定则：左电动右发 电。
库仑定律
库仑定律：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟
它们的电荷量乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比， 作用力的方向在它们的连线上。
库仑定律公式 F=KQ1Q2/R^2 其中K是常量
电场
电场力：电荷之间相互作用是通过电场发生的。只要有电 荷存在，电荷周围就存在着电场。电场的基本性质是它对 放入其中的电荷有力的作用。 电场强度：放入电场中某点电荷所受的电场力F跟它的电 荷量q的比值。简称场强。E=F/q 场强的单位V/m 电场线：如果在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的 切线方向都跟该点场强方向一致的曲线。电场线越密，场 强越大，反之则小。 匀强电场：在电场的某一区域场强的大小和方向都相同。
电阻定律
电阻定律：导体的电阻R跟它的长度L成正 比，跟它的横截面积成反比。 R=ρ L/S 或 ρ=RS/L
半导体
半导体：一些材料，它们的导电性能介于导体和
绝缘体之间，而且电阻不随温度的升高而增大， 反随温度的升高而减小。
半导体应用：热敏电阻，光敏电阻等。
电功和电功率
电功：在一段电路中，电流所做的功。公式
比，也与导线中的电流I正比（即与I和L的乘积成正比）。 F=BIL或B=F/IL
磁感应强度：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I
和导线长度L的乘积的比值。 用B表示磁感应强度。B=F/IL 磁感应的单位 是特斯拉，简称T（特） 1T=1N/A· M
匀强磁场：某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同。 洛伦磁力：运动的电荷受到了磁场的作用力。 洛伦磁力的方向可以用左手定则。
W=U It
电功率：单位时间内电流所做的功。 公式
P=W/t=U I
闭合电路欧姆定律
电动势：电源力将单位正电荷从一个极移动到另一个极。 用字母E表 示单位也是（伏）V 全电路：也叫闭合电路。一般两不份组成，一部分是电源外部的电路 （包括用电器，导线等），另一部分是内电路（包括发电机线圈，电 池内部溶液等）。内电路也有内电阻。 全电路电动势E=U外+U内 U外=IR，U内=I r 其中r表示内电阻。 全电路欧姆定律：全电路中的电流跟电源电动势成正比，跟内，外电 路的电阻之和成反比。 I=E/R+r 全电路功率：EI表示全电路电源提供的电功率。U法：根据欧姆定律U=IR，用电压表测出电阻两端的电压，用电 流表测出通过电阻的电流。
磁场
磁场：我们知道，两个电荷之间相互作用的电力，不是直接发生的， 而是通过电场发生。同样，磁极之间相互作用的磁力，也不是在磁极 之间直接发生，而是通过磁场发生。磁铁在周围的空间里产生磁场， 磁场对处在它里面的磁极有磁场力的作用。（磁铁能产生磁场，电流 也能产生磁场） 磁场的方向：磁针北极所受力的方向，就是磁场的方向。（北出南归） 安培定则：右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向 一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。 通电螺旋磁场：右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的 方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管的内部磁感线的方向。（大 拇指所指的方向是螺旋管北极）
电容器
电场能：当电容器充电后切断与电源的联 系，两个极板都保存有电荷，两个极板间 有电场存在。 电容：电容器所带的电荷量（Q）与电容器 两极板间的电势差（U）的比值。用C表示 电容， 则 C=Q/U
欧姆定律
恒定电流：电荷定向移动形成电流。 通过导体横截面积 的电荷量q跟通过致谢电荷量所用的时间t的比值。I=q / t 其中方向不随时间而改变的电流称为直流。 欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，即 I∝U。跟导体中的电阻成反比。 导体的伏安特性：在金属导体中，电流跟电压成正比，伏 安特性曲线是通过坐标原点的直线。
目录
六 、 电 磁 场 和 电 磁 波
五 、 正 弦 交 流
四 、 电 磁 感 应
三 、 磁 场
二 、 恒 定 电 流
一 、 电 场
电荷
电荷定义：电荷的多少叫做电荷量。 丝绸摩擦玻璃棒带正电荷，毛皮摩擦橡胶棒带负 电荷。 电荷守恒：电荷既不能创造，也不能消灭，只能 从一个物体转移到另一个物体；或从物体的一部 分转移到另一部分。
电势（位）
电势差：电荷q在电场中由一点A移动到另一点B 时，电场力所做的功W与电荷q的比值W/q，叫 做A，B两点间的电势差。用U表示电势差， 则 U=W/q或W=q × U 电势差有正，有负。 电势：也叫电位。电场中某点的电势，等于单位 从正电荷由该点移动到参考点（0电势点）时所做 的功。 符号见书本记录
楞次定律
楞次定律
：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起
感应电流的磁通的变化。[感应电流产生的磁通，总是阻碍原磁通的变化，当 原磁通增加时，感应电流所产生磁通的方向和原磁通方向相反；原磁通减少 时，感应电流所产生磁通的方向和原磁通方向相同]。 楞次定律的应用：右手定则---发电机；左手定则---电动机。