大学物理电磁学总结(精华)PPT课件

典型电场的场强
均匀带 电球面
U q
4 0 R
U q
4 0r
均匀带电无
ln a
限长直线 U
r
2 0
均匀带电无 限大平面
U Ed d 20
3 高斯定理
均匀带电 球面
EE 40qr0r3
球面内 球面外
均匀带电无 限长直线
E 2 0r
方向垂直于直线
均匀带电无 限大平面
E
2 0
方向垂直于平面
.
2
计算电势的方法（2种）
计算场强的方法（3种）
1、微元法
U
Qi （分立）
i 4 0ri
U dQ （连续）
Q 4 0r
2、定义法
EU
0势
Ur Edr
1、点电荷场的场强及叠加
原理
E
i
E
Qir
4 0ri3
（分立）
rdQ （连续）
Q4 0r3
2、可有 U U E E
U x
Ex
.
1
典型电场的电势
a
W a qU a
b
A ab q U ab q E d l
a
E U
( 4 ) 柱形
并联 C C1 C2
串联
1 C
1 Ci
2 L
C
.
ln R 2
R1
电容器能 W 1 C U 2 Q2 1 QU
电场. 能
W
212D
E
2C dV
2
13
典型电场的场强
圆线圈轴线上任一点
B
2
0IR2i
R2 x2
3 2
x0 B0I
2R
均E 匀带E 电//圆环4轴0x线x上Q 2任R i一2点32
x 0 E0
方向与电流方向成右手螺旋
磁矩 PmISn
电偶极矩
.
pe Ql
4
电场、磁场中典型结论的比较
长直线
长 直
内
圆
柱外
面
长 直
内
圆
柱 体
外
电荷均匀分布
.
6
静磁场 2
•1 描述磁场性质的方程
1.高斯定理： B•dS0 无源场
2.安培环路定理：非保守场（有旋场）
磁场对外的力学表现 1.运动电荷受到的力：
fL
qvB
源自文库
2.载流导线受力： dFId lB
3.载流闭合线圈： M＝PmB
4.磁力的功：A＝Im
.
7
2. 物质 性能方程 ： D E ,B H , j 0 E 。
3. 电磁感应
L
d ; dt E感 d
l
b
ab
a
B
(v
B)
dS ;
s t
d
l;
M 12 ; I 21
M d I 21 ;
dt
L ;
L d I。
I
.
dt
8
4. 典型场 ①点荷系 ——
E 4 1d r 2 r ˆ ,q U 4 1d r,( q U 0 )B , 4q v r 2 r ˆ.
dF I dl B F qv B
.
12
6. 其它重要公式 ： 电容 :
(1 ) 孤立导体球
C 4 R .
F E dq q
( 2 ) 平行板
p 0
U a E dl
(U p0 0 )
(3)
球形
C S. d
C 4 R 1 R 2 . R2 R1
a
b
U ab U a U b E d l
② 无限长直线 ——
E 2 r,U 2 lr n (U (1 ) 0 ),B 2 I r.
③ 无限大平面 ——
r
1
E , 2
U 2.
(U (0 ) 0 ),B 29j.
④ 细圆环 ——
1 qx
E4(R2x2)3/2,
IR2
B2(R2x2)3/2,
1q
I
U4(R2x2)1/2 (U0), B(圆 心 ） 2R.
⑤ 有限长直线段 ——
B4Ia(co1scos2).
.
10
⑥ 无限长直螺线管 ——
BnI.
⑦ 螺绕环内 ——
B NI . 2 r
.
11
5. 物质、时空、作用、运动
生
电 荷电 场
dE
1
4
dr2qrˆ
生
d动BB电 4400磁Iqdv场 rlr22rrˆˆ
电场对电荷作用 磁场对动电作用
F qE
典型磁场的磁感应强度
典型电场的场强
电流元 dB 4 0 Idrl3r
载流长直导线
B4 0rIc o1sc o2s
点电荷
E
qr
40r3
均匀带电直线
E40(co1sco2s)
无限长载流 长直导线
B 0I 2r
方向与电流方向成右手螺旋
均匀带电无 限长直线
E 2 0r
方向垂直于直线
.
3
典型磁场的磁感应强度
E
2 0r
E0
E
2 0r
E
r 2 0 R2
E
2 0r
.
电流均匀分布
B 0I 2r
B0
B 0I 2r
B
0 Ir 2R2
B 0I
5
2r
静磁场 1
描述： B定义：
大小：B ＝ Fmax
qv
方向：
Fm axv
1.B-S Law
B计算：
2.运动电荷产生磁场
B
u0
4
qvr
r3
3.安培环路定理 LBdl0Ii i