电磁学公式
电磁学公式
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电磁学公式电磁学是研究电荷与电荷之间相互作用以及电荷与磁场之间相互转化的学科。
在电磁学中,有许多重要的公式被广泛应用于解决电磁学问题。
本文将介绍一些常见的电磁学公式,帮助读者更好地理解和应用电磁学知识。
库仑定律库仑定律描述了两个静止电荷之间的相互作用力。
它是电磁学中最基本的定律之一。
库仑定律可以用数学公式表示为:$$ F=k\\cdot\\frac{q_1\\cdot q_2}{r^2} $$其中,F代表两个电荷之间的相互作用力,F1和F2分别为两个电荷的电量,F为两个电荷之间的距离,F为库仑常数。
磁场公式根据电流和电荷的相互作用,会产生磁场。
磁场的强度可用以下公式来计算。
洛伦兹力公式当电荷F以速度F穿过磁场F时,将受到一个与正比于电荷、速度和磁场之间的乘积的力。
这个力可以用以下洛伦兹力公式来计算:$$ F=q\\cdot v\\cdot B $$其中,F是洛伦兹力,F是电荷,F是速度,F是磁场强度。
磁场强度公式磁场中空间某一点处的磁场强度可以通过以下公式计算:$$ B=\\frac{\\mu_0\\cdot I}{2\\pi r} $$其中,F是磁场强度,$\\mu_0$是真空磁导率(约等于$4\\pi\\times10^{-7}\\,T\\cdot m/A$),F是电流强度,F是距离电流的点的距离。
法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了一个导体中感应电动势的大小与导体在磁场中所受的磁通量变化率成正比的关系。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小可以用以下公式表示:$$ \\varepsilon=-\\frac{d\\Phi}{dt} $$其中,$\\varepsilon$是感应电动势,$\\Phi$是磁通量,F 是时间。
麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是电磁学中描述电场和磁场相互作用的一组方程,由麦克斯韦提出。
高斯定理麦克斯韦方程组之一是高斯定理,它将电场和电荷密度联系起来。
高斯定理可以用以下公式表示:$$ \\oint \\vec{E}\\cdot\\vec{dA}=\\frac{q}{\\varepsilon_0} $$其中,$\\vec{E}$是电场强度,$\\vec{dA}$是面积元素的矢量,F是电荷量,$\\varepsilon_0$是真空中的介电常数。
高中物理公式电磁学所有公式
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高中物理公式电磁学所有公式
电磁学是研究电磁现象的学科,生活中我们经常会看到电磁学的相关公式,下面就为大家列举出高中物理中关于电磁学的最常用的公式:
一、直流电场的电场强度:
1. 静止电荷产生的电场强度:E = kq/r2;
2. 依据线磁定律,定义磁通量密度为:B = μo·I;
三、交变电场强度:
1. 磁通量:φ = B·S;
2. 根据分段线性变化假设,定义磁感应强度:H = B/μo;
3. 根据库仑定律:F=u·IΔL;
四、电磁辐射:
1. 光速:c = λ·f;
2. 谐波定律:E = ko·Q;
3. 波能:W = S·E·cosδ;
4. 辐射功率:P = E2·kπo/2;
五、电磁动量定理:p=E·B;
六、电位的多位势模型:V = Vt·ln(C2/C1);
七、贝瑟尔定律:j = σ·E;
八、电磁航空参数公式:
1. 磁气动力:F = k·B2·I·L/2;
2. 磁场强度:B = μo·I/2πr;
3. 电导率:σ = n·e2/m;
九、延伸公式:
1. 雷诺数:Re = ρ·v·L/μ;
2. 普朗克定律:F = kQQ/R2;
3. 麦克斯韦动量定理:F = qE + qvXB。
赫尔姆霍茨公式
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赫尔姆霍茨公式赫尔姆霍茨公式是电磁学中的重要公式之一,它描述了在自由空间中由电流产生的磁场。
该公式的推导是基于麦克斯韦方程组和安培环路定律,通过运用积分形式得到。
赫尔姆霍茨公式的数学表达式如下:B = (μ0 / 4π) * ∫(I * dl x R) / R^3在这个公式中,B表示磁场强度,μ0表示真空中的磁导率,I表示电流,dl表示电流元素的长度,R表示磁场观察点到电流元素的距离。
赫尔姆霍茨公式的重要性在于它可以用来计算磁场在空间中的分布情况。
通过将电流元素在整个空间中的贡献进行积分,可以得到在任意点产生的磁场强度。
这对于理解和分析电磁现象具有重要意义。
赫尔姆霍茨公式的应用非常广泛。
在电磁学中,它被用于计算各种电路和电磁装置中的磁场分布。
例如,在电磁感应实验中,可以利用赫尔姆霍茨公式来计算磁感应强度。
在电动机和发电机的设计中,赫尔姆霍茨公式可以帮助工程师确定合适的导线布置和电流分配,以获得期望的磁场效果。
除了在电磁学中的应用,赫尔姆霍茨公式还被应用于其他领域。
在地球物理学中,赫尔姆霍茨公式被用来计算地球磁场的分布情况。
在医学影像学中,赫尔姆霍茨公式可以用来计算磁共振成像(MRI)中的磁场分布。
赫尔姆霍茨公式的推导过程相对复杂,涉及到大量的数学和物理知识。
在这里我们不再详细展开。
重要的是要理解赫尔姆霍茨公式的物理意义和应用。
通过掌握赫尔姆霍茨公式,我们可以更好地理解和解释电磁现象,并在实际应用中进行磁场的计算和设计。
赫尔姆霍茨公式是电磁学中的重要工具,用于描述由电流产生的磁场。
它的推导基于麦克斯韦方程组和安培环路定律,通过积分形式得到。
赫尔姆霍茨公式在电磁学和其他领域具有广泛的应用,可以用于计算和设计磁场分布。
了解赫尔姆霍茨公式的物理意义和应用,对于深入理解电磁现象和进行相关研究具有重要意义。
电磁学相关计算公式
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电磁学相关计算公式电磁学相关计算公式1.磁通量与磁通密度相关公式:Ф= B * S⑴Ф ----- 磁通(韦伯)B ----- 磁通密度(韦伯每平方米或高斯) 1韦伯每平方米=104高斯S ----- 磁路的截面积(平方米)B = H * μ⑵μ ----- 磁导率(无单位也叫无量纲)H ----- 磁场强度(伏特每米)H = I*N / l ⑶I ----- 电流强度(安培)N ----- 线圈匝数(圈T)l ----- 磁路长路(米)2.电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式:E L=⊿Ф/ ⊿t * N⑷E L= ⊿i / ⊿t * L⑸⊿Ф ----- 磁通变化量(韦伯)⊿i ----- 电流变化量(安培)⊿t ----- 时间变化量(秒)N ----- 线圈匝数(圈T)L ------- 电感的电感量(亨)由上面两个公式可以推出下面的公式:⊿Ф/ ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得:N = ⊿i * L/⊿Ф再由Ф= B * S可得下式:N = ⊿i * L / ( B * S )⑹且由⑸式直接变形可得:⊿i= E L * ⊿t / L⑺联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式:L =(μ* S )/ l * N2⑻这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素)3.电感中能量与电流的关系:Q L = 1/2 * I2 * L ⑼Q L -------- 电感中储存的能量(焦耳)I -------- 电感中的电流(安培)L ------- 电感的电感量(亨)4.根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数比与占空比的关系式:N1/N2 = (E1*D)/(E2*(1-D)) ⑽N1 -------- 初级线圈的匝数(圈) E1 -------- 初级输入电压(伏特)N2 -------- 次级电感的匝数(圈) E2 -------- 次级输出电压(伏特)。
大学物理电磁学公式
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大学物理电磁学公式大学物理电磁学是物理学中的一个重要分支,研究电场和磁场以及它们之间的相互作用。
在学习和研究电磁学的过程中,我们经常会接触到一系列重要的公式。
以下是一些常见的大学物理电磁学公式的详细介绍。
1. 库仑定律(Coulomb's Law):库仑定律描述了两个点电荷之间相互作用力的大小和方向。
它的数学表达式为:F = k * |q1 * q2| / r²其中,F为两个电荷所受的力,k为库仑常数,q1和q2分别为两个电荷的大小,r为两个电荷之间的距离。
2. 电场强度(Electric Field Intensity):电场强度描述了电荷在某一点周围的电场的强弱。
对于一个点电荷,其电场强度的数学表达式为:E = k * |q| / r²其中,E为电场强度,k为库仑常数,q为电荷的大小,r为点电荷到被测点之间的距离。
3. 电势能(Electric Potential Energy):电势能描述了电荷由于存在于电场中而具有的能量。
对于一个点电荷,其电势能的数学表达式为:U = k * |q1 * q2| / r其中,U为电势能,k为库仑常数,q1和q2分别为两个电荷的大小,r为两个电荷之间的距离。
4. 电势差(Electric Potential Difference):电势差描述了电场中两个点之间的电势能的差异。
对于两个点电荷之间的电势差,其数学表达式为:ΔV = V2 - V1 = -∫(E · dl)其中,ΔV为电势差,V1和V2分别为两个点的电势,E为电场强度,dl为路径元素。
5. 电场线(Electric Field Lines):电场线用于可视化电场的分布情况。
电场线从正电荷流向负电荷,并且密集的电场线表示电场强度较大,稀疏的电场线表示电场强度较小。
6. 电场的高斯定律(Gauss's Law for Electric Fields):电场的高斯定律描述了电场通过一个闭合曲面的总通量与该闭合曲面内的电荷量之间的关系。
高中物理电磁学公式大全
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一、恒定电流1.电流强度:i=q/t{i:电流强度(a),q:在时间t内通过导体横载面的电量(c),t:时间(s)}2.欧姆定律:i=u/r {i:导体电流强度(a),u:导体两端电压(v),r:导体阻值(ω)}3.电阻、电阻定律:r=ρl/s{ρ:电阻率(ω•m),l:导体的长度(m),s:导体横截面积(m2)}4.闭合电路欧姆定律:i=e/(r+r)或e=ir+ir也可以是e=u内+u外{i:电路中的总电流(a),e:电源电动势(v),r:外电路电阻(ω),r:电源内阻(ω)}5.电功与电功率:w=uit,p=ui{w:电功(j),u:电压(v),i:电流(a),t:时间(s),p:电功率(w)}6.焦耳定律:q=i2rt{q:电热(j),i:通过导体的电流(a),r:导体的电阻值(ω),t:通电时间(s)}7.纯电阻电路中:由于i=u/r,w=q,因此w=q=uit=i2rt=u2t/r8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:p总=ie,p出=iu,η=p出/p总{i:电路总电流(a),e:电源电动势(v),u:路端电压(v),η:电源效率}9.电路的串/并联串联电路(p、u与r成正比) 并联电路(p、i与r成反比)电阻关系(串同并反) r串=r1+r2+r3+ 1/r并=1/r1+1/r2+1/r3+电流关系 i总=i1=i2=i3 i并=i1+i2+i3+电压关系 u总=u1+u2+u3+ u总=u1=u2=u3功率分配 p总=p1+p2+p3+ p总=p1+p2+p3+10.欧姆表测电阻(1)电路组成(2)测量原理两表笔短接后,调节ro使电表指针满偏,得ig=e/(r+rg+ro) 接入被测电阻rx后通过电表的电流为ix=e/(r+rg+ro+rx)=e/(r中+rx) 由于ix与rx对应,因此可指示被测电阻大小(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
大学物理电磁学公式总结(精选2024)
![大学物理电磁学公式总结(精选2024)](https://img.taocdn.com/s3/m/4487da042a160b4e767f5acfa1c7aa00b42a9d73.png)
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。
电磁学公式
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电磁学公式
电磁学公式主要包括以下几个方面:
1. 库伦定律(Coulomb's Law):
F = k * (q1 * q2) / r^2
其中,F为两个电荷之间的静电力,q1和q2为两个电荷的电荷量,r为两个电荷之间的距离,k为库伦常数。
2. 电场强度(Electric Field Strength):
E =
F / q
其中,E为电场强度,F为电荷所受的力,q为电荷量。
3. 电势差(Electric Potential Difference):
V = W / q
其中,V为电势差,W为电势能,q为电荷量。
4. 安培环路定理(Ampere's Law):
∮B·dl = μ0 * I
其中,B为磁场强度,dl为路径微元长度,μ0为真空中
的磁导率,I为通过闭合路径的电流。
5. 法拉第电磁感应定律(Faraday's Law):
ε = - dΦ / dt
其中,ε为感应电动势,Φ为磁通量,t为时间。
6. 电感(Inductance):
L = N * Φ / I
其中,L为电感,N为线圈匝数,Φ为磁通量,I为电流。
这只是电磁学公式的一部分,电磁学公式还包括磁场强度、电磁波传播等方面的公式。
实际应用中,还会结合物理常
数和其他公式一起使用。
电磁感应的五个公式
![电磁感应的五个公式](https://img.taocdn.com/s3/m/5fce9d29b42acfc789eb172ded630b1c59ee9b62.png)
电磁感应的五个公式
电磁感应是一种重要的物理现象,它是由于电磁场的存在而产生的。
电磁感应的五个公式是:
1. Faraday定律:电磁感应的强度与磁通率成反比,即B= -N∆Φ/∆t,其中B为磁感应强度,N为磁通率,Φ为磁通,t为时间。
2. 斯特林定律:电磁感应强度与磁通成正比,即B=μN,其中μ为磁导率。
3. 法拉第定律:电磁感应强度与电流成正比,即B=μI,其中I为电流。
4. 摩擦定律:电磁感应强度与电压成正比,即B=μV,其中V为电压。
5. 拉普拉斯定律:电磁感应强度与电场强度成反比,即B= -μ∇E,其中E为电场强度。
电磁感应是由于电磁场的存在而产生的,它是电磁学中最重要的现象之一。
电磁感应的五个公式是电磁学中最基本的公式,它们描述了电磁感应的强度与磁通率、磁导率、电流、电压和电场强度之间的关系。
电磁感应的公式可以用来计算电磁感应的强度,从而更好地理解电磁学中的现象。
电磁感应的公式不仅在电磁学中有重要的应用,而且在日常生活中也有广泛的应用。
例如,电磁感应的公式可以用来计算电机的功率,从而更好地控制电机的运行。
此外,电磁感应的公式还可以用来计算电磁波的传播速度,从而更好地控制电磁波的传播。
电磁感应的五个公式是电磁学中最基本的公式,它们描述了电磁感应的强度与磁通率、磁导率、电流、电压和电场强度之间的关系。
电磁感应的公式不仅在电磁学中有重要的应用,而且在日常生活中也有广泛的应用。
因此,学习和掌握电磁感应的五个公式对于理解电磁学中的现象和更好地应用电磁学都是非常重要的。
(完整版)电磁学公式大全
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(完整版)电磁学公式大全电磁学公式大全麦克斯韦方程组1. 麦克斯韦第一方程(电场定律):$$\nabla \cdot \vec{E} =\frac{\rho}{\varepsilon_0}$$2. 麦克斯韦第二方程(磁场定律):$$\nabla \cdot \vec{B} =0$$3. 麦克斯韦第三方程(法拉第电磁感应定律):$$\nabla \times \vec{E} = -\frac{\partial \vec{B}}{\partial t}$$4. 麦克斯韦第四方程(安培环路定律):$$\nabla \times \vec{B} = \mu_0 \vec{J} + \mu_0 \varepsilon_0 \frac{\partial \vec{E}}{\partial t}$$电场与磁场相关公式1. 电场强度:$$\vec{E} = -\nabla V$$2. 静电场中的库仑定律:$$\vec{F} = q\vec{E}$$3. 磁场强度:$$\vec{B} = \nabla \times \vec{A}$$4. 安培力定律:$$\vec{F} = q(\vec{E} + \vec{v} \times\vec{B})$$电磁波相关公式1. 电磁波速度:$$v = \frac{1}{\sqrt{\mu_0 \varepsilon_0}}$$2. 电磁波的频率和波长关系:$$v = \lambda f$$3. 电磁波的能量:$$E = hf$$4. 电磁波的功率密度:$$P = \frac{I}{\Delta S}$$光学相关公式1. 光速:$$c = \frac{1}{\sqrt{\mu_0 \varepsilon_0}}$$2. 折射定律:$$\frac{\sin \theta_1}{\sin \theta_2} =\frac{v_2}{v_1} = \frac{\lambda_1}{\lambda_2}$$3. 平面镜成像公式:$$\frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} +\frac{1}{d_i}$$4. 薄透镜成像公式:$$\frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} +\frac{1}{d_i}$$以上为电磁学公式大全,希望对您有所帮助。
电磁学公式总结
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电磁学公式总结⑴电阻 r①电阻等于材料密度乘以电阻率(长度除以横截面积) r=ρ×(l/s)②电阻等同于电压除以电流 r=u/i③电阻等于电压平方除以电功率 r=u^2;/p电阻:r=u^2/p⑵电功是 w电功等同于电流乘坐电压乘坐时间 w=uit(普通公式)电功等于电功率乘以时间 w=pt电功等同于电荷乘坐电压 w=uq电功等于电流平方乘电阻乘时间 w=i^2rt(纯电阻电路)电功等同于电压平方除以电阻再除以时间w=(u^2/r)×t(同上)⑶电功率 p①电功率等同于电压除以电流 p=ui②电功率等于电流平方乘以电阻 p=i^2*r(纯电阻电路)③电功率等同于电压平方除以电阻 p=u^2/r(同上)④电功率等于电功除以时间 p=w/t电功率p=ui注:当相同的电阻在同一电路中时,功率会变成之前的四分之一。
⑷电热q电热等于电流平方乘电阻乘时间 q=i^2rt(普通公式)电热等同于电流除以电压乘坐时间 q=uit=w(氢铵电阻电路)电热等于电压平方除以电阻再乘以时间q=(u^2/r)t(纯电阻电路)电热在通常情况下就是等同于消耗的`电能的,前提条件就是在氢铵电阻的用电器中。
1. p=w/t 主要适用于已知电能和时间求功率2. p=ui 主要适用于于未知电压和电流谋功率3. p=u^2/r =i^2r主要适用于纯电阻电路通常用作并联电路或电压和电阻中存有一个变量解电功率4.p=i^2r 主要用于纯电阻电路通常用作串联电路或电流和电阻中存有一个变量解电功率5.p=n/nt 主要适用于有电能表和钟表求解电功率t-----用电器单独工作的时间,单位为小时n----用电器单独工作 t 时间内电能表转盘转过的转数n----电能表铭牌上每消耗 1 千瓦时电能表旋钮抬起的转数6.功率的比例关系串联电路:p/p'=r/r' p总=p'*p''/p'+p"并联电路:p/p'=r'/r p总=p'+p"。
高中物理电磁学公式大全
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类别
公式
描述
电场
F=kQq/r
库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力
E=F/q
电场强度的定义式
E=kQ/r
点电荷电场强度
E=U/d
匀强电场强度与电势差的关系
W=qU
静电力做功与电势差的关系
电势与电势能
U=φ-φ'
电势差的定义,φ和φ'分别为两点的电势
E=qφ
电势能的定义,E为电势能,q为电荷量,φ为电势
f=qvB
洛伦兹力公式,f为磁场对运动电荷的作用力,q为电荷量,v为电荷速度,B为磁感应强度
Φ=BS
磁通量公式,Φ为磁通量,B为磁感应强度,S为与磁场方向垂直的面积
电磁感应
E=nΔΦ/Δt
法拉第电磁感应定律,E为感应电动势,n为线圈匝数,ΔΦ/Δt为磁通量的变化率
E=Blv*sinθ
导线切割磁感线产生的感应电动势,l为有效长度,v为速度,θ为速度与磁场的夹角
a=qU/md
带电粒子在偏转电场中的垂直加速度
y=1/2at²=1/2(qU/md)*(x/v)²
带电粒子在偏转电场中的垂直位移
θ=v⊥/v=qUx/mdv
带电粒子在偏转电场中的偏转角
电路
I=U/R
欧姆定律,描述电流、电压和电阻的关系
I=nesv
微观电流公式,n为单位体积电子个数,e为电子电量,s为导体横截面积,v为电子速度
电容
C=Q/U
电容的定义式,C为电容,Q为带电量,U为电势差
C=εS/4πkd
平行板电容器的电容公式,ε为介电常数,S为极板面积,d为极板间距
带电粒子在电场中的运动
1/2*mv²=qU
电磁学总结公式
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电磁学总结一、三大定律库仑定律:在真空中,两个静止的点电荷q1 和q2 之间的静电相互作用力与这两个点电荷所带电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,作用力的方向沿着两个点电荷的连线,同号电荷相斥,异号电荷相吸。
q qF= k 1 221 r2er⎰∑ q i高斯定理:a) 静电场:Φ =e s E d S=iε0 (真空中)b) 稳恒磁场:msΦ =B d S=0q0基本计算方法:方向:沿该点处静止小磁针的N极指向。
基本计算方法:4∑qi 2e riB = d B μ 0Idl e r= 4= r⎰= ⎰4πr 2i 1ii0 13、 连续分布电荷的电场强度:ρdV3、 安培环路定理(后面介绍)4、 通过磁通量解得 (后面介绍)E = ⎰ πε 2 erv 4 0 r E = ⎰ σ d S πε 2 e r, E = ⎰ λdl πε 2e rs 4 0 r l 4 0 r4、 高斯定理(后面介绍)5、 通过电势解得(后面介绍)几种常见的带电体的电场强度公式:= εE= 0(r Rq20xλ、无限长直圆柱体:E电场强度通量:(N·mcos θdSe⎰s e⎰s s通量m⎰s m⎰s s若为闭合曲面:e Φ = ⎰s E d S若为闭合曲面:Φ = ⎰ B d S= ⎰ B cosθ dS均匀电场通过闭合曲面的通量为零。
静电场的高斯定理:∑ qm s磁场的高斯定理:s⎰ i i高斯定理Φ =m⎰s B d S=Φ =e s E d S= ε0 注:磁场是无源场注:静电场是有源场可以求解E静电场的环路定理:安培环路定理:磁场对运动电荷的作用:磁场对电流的作用:、磁场对载流导线的作用:ab⎰a 0F= d F直,所以洛伦兹力对运动电荷2、点电荷系电场中的电势:0V r=8q0 R R2(r R)V n n = ∑V ai= ∑ qi( ) 4πε ra 1 1 πε r0i=i=40 i4、均匀带电球面的电势:3、电荷连续分布带电体电场中的电势:dq V r( ) = 1 q(r R)V= ⎰ 4πε Raπε r40场强与电势:V r( )= 1 q(r R)4πε rE= -( ∂V∂xi+ ∂V∂yj+ ∂V∂zk) = - gradV0电位移矢量D: 磁场强度矢量H:= ε εr E= ε Eμ μ0rμ顺磁质(μ >r1),磁质(μ <r1),磁质(μ >>r1)铁磁质的主要特征:(1) 高磁导率(2) 非线性(3) 具有磁滞现象的关系为:Eσ = ε0电磁感应:法拉第电磁感应定律ε = -mdtd Sε = E dl= ⎰⎰a k av Bdl() L v dt s t产生电动势的非静电力是洛伦兹力的一个分力。
电磁学公式
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电磁学公式
电磁学常用公式库仑定律:F=kQq/r² 电场强度:E=F/q 点电荷电场强度:E=kQ/r² 匀强电场:E=U/d 电势能:E₁ =qφ 电势差:U₁₂=φ₁-φ₂静电力做功:W₁₂=qU₁₂电容定义式:C=Q/U 电容:C=εS/4πkd 带电粒子在匀强电场中的运动加速匀强电场:1/2*mv² =qU v² =2qU/m 偏转匀强电场: 运动时间:t=x/v₀垂直加速度:a=qU/md 垂直位移:y=1/2*at₂ =1/2*(qU/md)*(x/v₀)² 偏转角:θ=v⊥/v₀=qUx/md(v₀)² 微观电流:I=nesv 电源非静电力做功:W=εq 欧姆定律:I=U/R 串联电路电流:I₁=I₂=I₃ = …… 电压:U =U₁ +U₂ +U₃ + …… 并联电路电压:U₁=U₂=U₃= …… 电流:I =I₁+I₂+I₃+ …… 电阻串联:R =R₁+R₂+R₃+ …… 电阻并联:1/R =1/R₁+1/R₂+1/R₃+ …… 焦耳定律:Q=I² Rt P=I² R P=U² /R 电功率:W=UIt 电功:P=UI 电阻定律:R=ρl/S 全电路欧姆定律:ε=I(R+r) ε=U外+U内安培力:F=ILBsinθ 磁通量:Φ=BS 电磁感应感应电动势:E=nΔΦ/Δt 导线切割磁感线:ΔS=lvΔt E=Blv*sinθ 感生电动势:E=LΔI/Δt。
电磁学常用公式
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I
内
0
B
(磁场强度矢量)
磁场对载流导线的作用,安培定 律:
d F Id l B
1、平行无限长直载流导线间的相互作用:
f1 d F1 d l1
0 I1 I 2
2 a
f2
I 1, I 2 同向时,
电势与电势差:
Ua
F
Id l B
L
a
E dl
2
F Q r 电场强度: E 2 q0 4 0 r
式中 r 为单位矢量。
运动电荷的磁场: B
ˆ qv r 4 r
2
无限长带电直导线周围的场强:
E
带电圆环轴心上各点处的电场强度:
qx
2 0 r
为线电荷密度。
r 为距离。
无限长直导线周围的磁场分布: E ( R 为 圆 环 圆 心 , B I (中间) B I (端 , 3 2 2 4 R x 2 R 4 R 点处) x为 轴 上 一 点 到 圆 心 处 的 距 离 ) 高斯定理: m 安 培 环
dm dt
N
d dt
(N 为线圈匝数)
1、 动生电动势: 2、 感生电动势:
d dt d dt
Bl
dx dt
B lv
成正比。
1 M 12 I 2
M 12 1 I2
Bds
s
互感系数: M ,单位:亨利。 互感电动势:
长直螺线管的磁场(管内部) :
B nI N l I
高斯定理:
E
E ds
天津市考研物理复习资料电磁学常用公式速查
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天津市考研物理复习资料电磁学常用公式速查电磁学是物理学中的重要分支,研究电荷与电荷之间的相互作用以及电场和磁场的性质。
在考研物理中,电磁学的内容占据了相当大的比重。
为了帮助考生更好地复习电磁学知识,以下是一些常用的电磁学公式速查表。
一、电场公式1.库仑定律:$F = \dfrac{1}{4\pi\epsilon_0}\dfrac{q_1q_2}{r^2}$其中,$F$表示电荷间的作用力,$q_1$和$q_2$分别表示两个电荷的大小,$r$表示两个电荷之间的距离。
2.电场强度:$E = \dfrac{F}{q}$其中,$E$表示电场强度,$F$表示电荷所受的力,$q$表示电荷的量。
3.电势能:$U = \dfrac{1}{4\pi\epsilon_0}\dfrac{q_1q_2}{r}$其中,$U$表示电势能,$q_1$和$q_2$表示两个电荷的大小,$r$表示两个电荷之间的距离。
4.电势差:$\Delta V = \dfrac{W}{q}$其中,$\Delta V$表示电势差,$W$表示电场力对电荷所做的功,$q$表示电荷的量。
二、磁场公式1.洛伦兹力:$F = q(\mathbf{v}\times\mathbf{B})$其中,$F$表示洛伦兹力,$q$表示电荷的量,$\mathbf{v}$表示电荷的速度,$\mathbf{B}$表示磁场的磁感应强度。
2.洛伦兹力在磁场中做功:$W =q(\mathbf{v}\times\mathbf{B})\cdot\Delta\mathbf{l}$其中,$W$表示洛伦兹力在磁场中所做的功,$q$表示电荷的量,$\mathbf{v}$表示电荷的速度,$\mathbf{B}$表示磁场的磁感应强度,$\Delta\mathbf{l}$表示电荷在磁场中的位移。
3.磁感应强度与磁场的关系:$\mathbf{B} = \mu_0\mu_r\mathbf{H}$其中,$\mathbf{B}$表示磁感应强度,$\mu_0$表示真空中的磁导率,$\mu_r$表示磁性材料的相对磁导率,$\mathbf{H}$表示磁场强度。
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电磁学常用公式
库仑定律:F=kQq/r²
电场强度:E=F/q
点电荷电场强度:E=kQ/r²
匀强电场:E=U/d
电势能:E₁=qφ
电势差:U₁₂=φ₁-φ₂
静电力做功:W₁₂=qU₁₂
电容定义式:C=Q/U
电容:C=εS/4πkd
带电粒子在匀强电场中的运动
加速匀强电场:1/2*mv² =qU
v² =2qU/m
偏转匀强电场:
运动时间:t=x/v₀
垂直加速度:a=qU/md
垂直位移:y=1/2*at₂=1/2*(qU/md)*(x/v₀)²偏转角:θ=v⊥/v₀=qUx/md(v₀)²
微观电流:I=nesv
电源非静电力做功:W=εq
欧姆定律:I=U/R
串联电路
电流:I₁=I₂=I₃= ……
电压:U =U₁+U₂+U₃+ ……
并联电路
电压:U₁=U₂=U₃= ……
电流:I =I₁+I₂+I₃+ ……
电阻串联:R =R₁+R₂+R₃+ ……
电阻并联:1/R =1/R₁+1/R₂+1/R₃+ …… 焦耳定律:Q=I² Rt
P=I² R
P=U² /R
电功率:W=UIt
电功:P=UI
电阻定律:R=ρl/S
全电路欧姆定律:ε=I(R+r)
ε=U外+U内
安培力:F=ILBsinθ
磁通量:Φ=BS
电磁感应
感应电动势:E=nΔΦ/Δt
导线切割磁感线:ΔS=lvΔt
E=Blv*sinθ
感生电动势:E=LΔI/Δt
高中物理电磁学公式总整理
电子电量为库仑(Coul),1Coul= 电子电量。
一、静电学
1.库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力
,,
由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律。
2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场
,
导体表面电场方向与表面垂直。
电力线的切线方向为电场方向,电力线越密集电场强度越大。
平行板间的电场
3.点电荷或均匀带电球体间之电位能。
本式以以无限远为零位面。
4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位。
导体内部为等电位。
接地之导体电位恒为零。
电位为零之处,电场未必等于零。
电场为零之处,电位未必等于零。
均匀电场内,相距d之两点电位差。
故平行板间的电位差。
5.电容,为储存电荷的组件,C越大,则固定电位差下可储存的电荷量就越大。
电容本身为电中性,两极上各储存了+q与-q的电荷。
电容同时储存电能,。
a.球状导体的电容,本电容之另一极在无限远,带有电荷-q。
b.平行板电容。
故欲加大电容之值,必须增大极板面积A,减少板间距离d,或改变板间的介电质使k变小。
二、电路学
1.理想电池两端电位差固定为。
实际电池可以简化为一理想电池串连内电阻r。
实际电池在放电时,电池的输出电压,故输出之最大电流有限制,且输出电压之最大值等于电动势,发生在输出电流=0时。
实际电池在充电时,电池的输入电压,故输入电压必须大于电动势。
2.若一长度d的均匀导体两端电位差为,则其内部电场。
导线上没有电荷堆积,总带电量为零,故导线外部无电场。
理想导线上无电位降,故内部电场等于0。
3.克希荷夫定律
a.节点定理:电路上任一点流入电流等于流出电流。
b.环路定理:电路上任意环路上总电位升等于总电位降。
三、静磁学
1.必欧-沙伐定律,描述长的电线在处所建立的磁场
,,
磁场单位,MKS制为Tesla,CGS制为Gauss,1Tesla=10000Gauss,地表磁场约为0.5Gauss,从南极指向北极。
由必欧-沙伐定律经过演算可推出安培定律
2.重要磁场公式
无限长直导线磁场长之螺线管内之磁场
半径a的线圈在轴上x处产生的磁场
,在圆心处(x=0)产生的磁场为
3.长之载流导线所受的磁力为,当与B垂直时
两平行载流导线单位长度所受之力。
电流方向相同时,导线相吸;电流方向相反时,导线相斥。
4.电动机(马达)内的线圈所受到的力矩,。
其中A为面积向量,大小为线圈面积,方向为线圈面的法向量,以电流方向搭配右手定则来决定。
5.带电质点在磁场中所受的磁力为,
a.若该质点初速与磁场B平行,则作等速度运动,轨迹为直线。
b.若该质点初速与磁场B垂直,则作等速率圆周运动,轨迹为圆。
回转半径,周期。
c.若该质点初速与磁场B夹角,该质点作螺线运动。
与磁场平行的速度分量大小与方向皆不改变,而与磁场平行的速度分量大小不变但方向不停变化,呈等速率圆周运动。
其中,回转半径,周期,与b.相同,螺距。
速度选择器:让带电粒子通过磁场与电场垂直的空间,则其受力,当时该粒子受力为零,作等速度运动。
质普仪的基本原理是利用速度选择器固定离子的速度,再将同素的离子打入均匀磁场中,量测其碰撞位置计算回转半径,求得离子质量。
6.磁场的高斯定律,即封闭曲面上的磁通量必为零,代表磁力线必封闭,无磁单极的存在。
磁铁外的磁力线由N极出发,终于S极,磁铁内的磁力线由S极出发,终于N极。
四、感应电动势与电磁波
1.法拉地定律:感应电动势。
注意此处并非计算封闭曲面上之磁通量。
感应电动势造成的感应电流之方向,会使得线圈受到的磁力与外力方向相反。
2.长度的导线以速度v前进切割磁力线时,导线两端两端的感应电动势。
若v、
B、互相垂直,则
3.法拉地定律提供将机械能转换成电能的方法,也就是发电机的基本原理。
以频率f 转动的发电机输出的电动势,最大感应电动势。
变压器,用来改变交流电之电压,通以直流电时输出端无电位差。
,又理想变压器不会消耗能量,由能量守恒,故
4.十九世纪中马克士威整理电磁学,得到四大公式,分别为
a.电场的高斯定律
b.法拉地定律
c.磁场的高斯定律
d.安培定律
马克士威由法拉地定律中变动磁场会产生电场的概念,修正了安培定律,使得变动的电场会产生磁场。
e.马克士威修正后的安培定律为
a.、
b.、
c.和修正后的e.称为马克士威方程式,为电磁学的基本方程式。
由马克士威方程式,预测了电磁波的存在,且其传播速度。
十九世纪末,由赫兹发现了电磁波的存在。
劳仑兹力。