大学物理常用公式(电场磁场 热力学)

第四章电ﻩ场

一、常见带电体得场强、电势分布

1)点电荷:

2)均匀带电球面(球面半径Ｒ)得电场:

３)无限长均匀带电直线(电荷线密度为)：,方向:垂直于带电直线。

４)无限长均匀带电圆柱面(电荷线密度为):

5）无限大均匀带电平面(电荷面密度为）得电场:,方向:垂直于平面。

二、静电场定理

１、高斯定理：静电场就是有源场。

指高斯面内所包含电量得代数与；指高斯面上各处得电场强度,由高斯面内外得全部电荷产生;指通过高斯面得电通量，由高斯面内得电荷决定。

2、环路定理:静电场就是保守场、电场力就是保守力，可引入电势能

三、求场强两种方法

1、利用场强势叠加原理求场强分离电荷系统:；连续电荷系统:

2、利用高斯定理求场强

四、求电势得两种方法

1、利用电势叠加原理求电势分离电荷系统:;连续电荷系统：

2、利用电势得定义求电势

五、应用

点电荷受力: 电势差：

a点电势能:

由a到b电场力做功等于电势能增量得负值

六、导体周围得电场

1、静电平衡得充要条件: 1)、导体内得合场强为0，导体就是一个等势体。

２)、导体表面得场强处处垂直于导体表面。表面。导体表面就是等势面。

2、静电平衡时导体上电荷分布：1)实心导体：净电荷都分布在导体外表面上。

2)导体腔内无电荷: 电荷都分布在导体外表面,空腔内表面无电荷。

3)导体腔内有电荷＋q，导体电量为Ｑ:静电平衡时,腔内表面有感应电荷-q,外表面有电荷Q ＋q。

3、导体表面附近场强:

七、电介质与电场

1、在外电场作用下,在外电场作用下,非极性分子电介质分子正、负电荷中心发生相对位移,产生位移极化; 极性分子电介质分子沿外电场偏转,产生取向极化。

2、电位移矢量—电介质介电常数,—电介质相对介电常数。

3、无介质时得公式将换成(或上乘),即为有电介质时得公式

八、电容

１、电容器得电容： 2、平行板电容器:

3、电容串联：ﻩ电容并联:

4、电容器得储能ﻩ：

5、电场得能量密度：第五章稳恒磁场

一、常见电流磁场分布

1、无限长载流直导线得磁场分布:

2、载流圆环圆心处磁场:

3、长直螺线管、密绕螺绕环内得磁场(单位长度上匝数 d:导线直径)

二、磁场定理

1、磁通量:通过某一面元dＳ磁通:

2、磁场得高斯定理:通过任意闭合曲面得磁通量为零: 稳恒磁场就是无源场

3、安培环路定理:稳恒磁场就是一非保守场

:闭合回路所包围得电流得代数与。I得正负:由所取回路得方向按右手定则确定。指回路上各处得磁感应强度,由回路内外得全部电流产生;环流只与回路内得电流有关。

三、利用磁场叠加原理求:

四、应用

1、洛伦兹力：ﻩ当时:粒子在均匀磁场中作匀速圆周运动:

2、安培力：电流元受力：一段载流导线受力:

若直导线上得处处与导线垂直且相等，则安培力:

３、匀强磁场中得平面载流线圈受磁力矩: 磁矩：

:线圈匝数;I为通过线圈得电流强度;S为线圈得面积；为线圈得法向单位矢量

五、磁场中得磁介质

１、磁介质得分类:抗磁质: 顺磁质: 铁磁质:

2、磁介质安培环路定理: ：磁场强度矢量

,:介质得磁导率。:介质得相对磁导率

３、无介质时得公式将换成(或上乘）,即为有磁介质时得公式

第六章变化得电磁场

一、法拉第电磁感应定律：

感应电流：感应电量:

二、产生动生电动势得非静电力—洛仑兹力

动生电动势计算:1）2)

三、产生感生电动势得非静电力－感生电场力感生电动势计算:

四、感生电场得环流: 感生电场就是非保守场。无势能

感生电场得通量: 感生电场就是无源场。感生电场线就是闭合曲线。

五、磁场得能量

1、自感磁能、线圈储存得能量＊

2、磁场得能量密度ﻩ

六、麦克斯韦方程得积分形式

ﻩﻩ磁场由传导电流与(位移电流)变化得电场激发

位移电流得实质就是时变电场,无电荷移动,无焦耳热

第十章气体动理论及热力学

一、理想气体得状态方程１、 2、

玻尔兹曼常数;气体普适常数;阿伏加德罗常数;

分子数密度,质量密度与分子数密度得关系：m气体分子质量

二、分子平均动能: 分子平均平动动能:

分子平均转动动能：理想气体内能:

三、最概然速率:平均速率:

方均根速率:

四、热力学第一定律 :第一类永动机就是不可能制成得。

五、非平衡过程:绝热自由膨胀过程(气体体积增加一倍):熵增加

六、理想气体在各种平衡过程:

过程过程方式系统对外做功内能增量吸收热量摩尔热容等体恒量

等压恒量

等温恒量0

绝热恒量0 0

七、循环过程 1、循环一次:；=循环曲线围成图形面积

2、循环效率＊

3、卡诺循环效率:

八、一切实际过程都就是不可逆过程,只能沿着(无序度增加)熵增加得方向进行。(仅对可逆过程取等号）可逆过程:无阻力得单摆,无摩擦得准静态过程

九、平均碰撞频率 :分子有效直径平均自由程:

第十二章量子物理

一、光电方程,,

二、德布罗意假设

德布罗意波长: 电子

德布罗意波就是一种没有能量转移得概率波。１９27年戴维孙与革末用电子衍射实验证实实物粒子得波动性。

四、不确定关系:粒子得坐标与动量不能同时精确确定。

五、就表示粒子在ｔ时刻在(x，ｙ,z）处单位体积内出现得概率

波函数得标准化条件:单值、有限、连续。波函数得归一化：

六、玻尔理论：轨道角动量：跃迁假设:

轨道半径：，能级：

七、氢原子得量子力学处理:

1、主量子数:

角量子数：ﻩ

磁量子数：

自旋磁量子数:=±1／2

2、核外电子分布遵从:泡利不相容原理;能量最低原理