《大学物理张三慧版》电磁学总结基础知识
电磁学基础知识要点整理
电磁学基础知识要点整理在我们的日常生活中，电磁现象无处不在，从家用电器的运行到通信技术的发展，电磁学都发挥着至关重要的作用。
下面，让我们一起来梳理一下电磁学的一些基础知识要点。
一、电场电场是由电荷产生的一种物理场。
电荷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。
库仑定律是描述两个静止点电荷之间相互作用力的规律。
其表达式为：＄F ＝ k\frac{q_1q_2}｛r^2}＄，其中＄F$ 是库仑力，＄k$ 是库仑常量，＄q_1$ 和＄q_2$ 分别是两个点电荷的电荷量，＄r$ 是它们之间的距离。
电场强度则是用来描述电场强弱和方向的物理量。
定义为置于电场中某点的电荷所受到的电场力＄F$ 与电荷量＄q$ 的比值，即＄E ＝＼frac{F}｛q}＄。
电场线是用来形象地描述电场的一种工具。
电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线的切线方向表示电场的方向。
二、电势和电势能电势是描述电场能的性质的物理量。
在电场中，某点的电势等于单位正电荷在该点所具有的电势能。
电势能是电荷在电场中所具有的势能。
电荷在电场中移动时，电势能会发生变化，其变化量等于电场力所做的功。
三、电容电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量。
电容器所带电荷量＄Q$ 与电容器两极板间的电势差＄U$ 的比值，称为电容，即＄C ＝＼frac{Q}｛U}＄。
常见的电容器有平行板电容器，其电容大小与极板面积＄S$、极板间距＄d$ 以及介质的介电常数＄＼epsilon$ 有关，公式为：＄C ＝＼frac{＼epsilon S}｛4\pi kd}＄。
四、电流电流是电荷的定向移动形成的。
单位时间内通过导体横截面的电荷量称为电流强度，简称电流，即＄I ＝＼frac{Q}｛t}＄。
电流的方向规定为正电荷定向移动的方向。
金属导体中，电流是由自由电子的定向移动形成的，其方向与电子定向移动的方向相反。
五、电阻电阻是反映导体对电流阻碍作用的物理量。
电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关。
大学物理电磁学部分总结
电磁学部分总结 静电场部分第一部分：静电场的基本性质和规律电场是物质的一种存在形态，它同实物一样也具有能量、动量、质量等属性。
静电场的物质特性的外在表现是：(1)电场对位于其中的任何带电体都有电场力的作用(2)带电体在电场中运动,电场力要作功——电场具有能量1、描述静电场性质的基本物理量是场强和电势，掌握定义及二者间的关系。
电场强度 电势2、反映静电场基本性质的两条定理是高斯定理和环路定理要掌握各个定理的内容，所揭示的静电场的性质，明确定理中各个物理量的含义及影响各个量的因素。
重点是高斯定理的理解和应用。
3、应用(1)、电场强度的计算a)、由点电荷场强公式 及场强叠加原理 计算场强q FE =⎰∞⋅==aa ar d E q W U 0∑⎰⎰=⋅=ΦiSe qS d E 01ε ⎰=⋅0r d E L 02041r r q E πε=iiE E ∑=一、离散分布的点电荷系的场强二、连续分布带电体的场强其中，重点掌握电荷呈线分布的带电体问题b)、由静电场中的高斯 定理计算场源分布具有高度对称性的带电体的场强分布一般诸如球对称分布、轴对称分布和面对称分布，步骤及例题详见课堂笔记。
还有可能结合电势的计算一起进行。
c)、由场强和电势梯度之间的关系来计算场强（适用于电势容易计算或电势分布已知的情形），掌握作业及课堂练习的类型即可。
（2）、电通量的计算a)、均匀电场中S 与电场强度方向垂直b)、均匀电场，S 法线方向与电场强度方向成θ角2041i ii i i i r r q E E πε∑=∑=⎰⎰π==0204d r rq E d E εUgradU E -∇=-=)(k zU j y U i x U ∂∂+∂∂+∂∂-=c)、由高斯定理求某些电通量（3）、电势的计算a)、场强积分法（定义法）——根据已知的场强分布，按定义计算b)、电势叠加法——已知电荷分布，由点电荷电势公式，利用电势叠加原理计算第二部分：静电场中的导体和电介质 一、导体的静电平衡状态和条件导体内部和表面都没有电荷作宏观定向运动的状态称为静电平衡状态。
大学物理电磁学知识点
大学物理电磁学知识点上学的时候，说到知识点，大家是不是都习惯性的重视？知识点就是掌握某个问题/知识的学习要点。
那么，都有哪些知识点呢？下面是店铺为大家整理的大学物理电磁学知识点，希望对大家有所帮助。
大学物理电磁学知识点篇1磁感应强度(magneticfluxdensity)，描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，常用符号B表示，国际通用单位为特斯拉(符号为T)。
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。
在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表示，磁感应强度越大表示磁感应越强；磁感应强度越小，表示磁感应越弱。
磁感应强度的定义公式磁感应强度公式B=F/(IL)磁感应强度是由什么决定的?磁感应强度的大小并不是由F、I、L 来决定的，而是由磁极产生体本身的属性。
如果是一块磁铁，那么B的大小之和这块磁铁的大小和磁性强弱有关。
如果是电磁铁，那么B与I、匝数及有无铁芯有关。
物理网很多文章都建议同学们采用类比的方法来理解各个物理量。
我们用电阻R来做个对比。
R的计算公式是R=U/I；可一个导体的电阻R大小并不是由U或者I来决定的。
而是由其导体自身属性决定的，包括电阻率、长度、横截面积。
同样，磁感应强度B也不是由F、I、L来决定的，而是由磁极产生体本身的属性。
如果同学们有时间，可以把静电场中电容的两个公式来对比着复习、巩固下。
B为矢量，方向与磁场方向相同，并不是在该处电流的受力方向，运算时遵循矢量运算法则(左手定则)。
描述磁感应强度的磁感线在磁场中画一些曲线，用(虚线或实线表示)使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同(且磁感线互不交叉)，这些曲线叫磁感线。
磁感线是闭合曲线。
规定小磁针的北极所指的方向为磁感线的方向。
磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极，在磁体内部磁感线从S极到N极。
磁感线都有哪些性质呢?⒈磁感线是徦想的，用来对磁场进行直观描述的曲线，它并不是客观存在的。
⒉磁感线是闭合曲线；磁铁的磁感线，外部从N指向S，内部从S 指向N；⒊磁感线的疏密表示磁感应强度的强弱，磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
大学物理电磁学部分总结
大学物理电磁学部分总结-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN电磁学部分总结 静电场部分第一部分：静电场的基本性质和规律电场是物质的一种存在形态，它同实物一样也具有能量、动量、质量等属性。
静电场的物质特性的外在表现是：(1)电场对位于其中的任何带电体都有电场力的作用(2)带电体在电场中运动,电场力要作功——电场具有能量1、描述静电场性质的基本物理量是场强和电势，掌握定义及二者间的关系。
电场强度电势2、反映静电场基本性质的两条定理是高斯定理和环路定理要掌握各个定理的内容，所揭示的静电场的性质，明确定理中各个物理量的含义及影响各个量的因素。
重点是高斯定理的理解和应用。
3、应用(1)、电场强度的计算q FE =⎰∞⋅==a a a rd E q W U0∑⎰⎰=⋅=ΦiSe qS d E 01ε ⎰=⋅0r d E L 021r q E =a)、由点电荷场强公式 及场强叠加原理 计算场强一、离散分布的点电荷系的场强二、连续分布带电体的场强其中，重点掌握电荷呈线分布的带电体问题b)、由静电场中的高斯 定理计算场源分布具有高度对称性的带电体的场强分布一般诸如球对称分布、轴对称分布和面对称分布，步骤及例题详见课堂笔记。
还有可能结合电势的计算一起进行。
c)、由场强和电势梯度之间的关系来计算场强（适用于电势容易计算或电势分布已知的情形），掌握作业及课堂练习的类型即可。
（2）、电通量的计算iiE E∑=02041i ii i i i r r q E Eπε∑=∑=⎰⎰π==0204d r rq E d EεUgradU E -∇=-=)(k zU j y U i x U ∂∂+∂∂+∂∂-=a)、均匀电场中S 与电场强度方向垂直b)、均匀电场，S 法线方向与电场强度方向成θ角c)、由高斯定理求某些电通量（3）、电势的计算a)、场强积分法（定义法）——根据已知的场强分布，按定义计算b)、电势叠加法——已知电荷分布，由点电荷电势公式，利用电势叠加原理计算第二部分：静电场中的导体和电介质 一、导体的静电平衡状态和条件导体内部和表面都没有电荷作宏观定向运动的状态称为静电平衡状态。
大学物理电磁学总结(精华)课件
一、教学内容1. 库仑定律：描述静电力的大小和方向，公式为F=kq1q2/r^2，其中k为库仑常数，q1和q2分别为两个点电荷的电量，r为它们之间的距离。
2. 电场强度：描述电场对电荷的作用力，公式为E=F/q，其中F为电场对电荷的作用力，q为电荷的电量。
3. 高斯定律：描述电场通过一个闭合曲面的通量与该闭合曲面内部的总电荷之间的关系，公式为Φ=Q/ε0，其中Φ为电通量，Q为闭合曲面内部的总电荷，ε0为真空中的电常数。
4. 磁感应强度：描述磁场对运动电荷的作用力，公式为B=F/IL，其中F为磁场对运动电荷的作用力，I为电流的大小，L为电流所在导线的有效长度。
5. 安培定律：描述电流产生的磁场，公式为B=μ0I/2πr，其中B为磁场的大小，I为电流的大小，r为电流所在导线到被测点的距离，μ0为真空中的磁常数。
6. 法拉第电磁感应定律：描述磁场变化产生的电动势，公式为E=ΔΦ/Δt，其中E为电动势，ΔΦ为磁通量的变化量，Δt为时间的变化量。
二、教学目标1. 掌握大学物理电磁学的基本概念和公式。
2. 能够运用电磁学的知识解决实际问题。
3. 培养学生的科学思维和解决问题的能力。
三、教学难点与重点重点：库仑定律、电场强度、高斯定律、磁感应强度、安培定律、法拉第电磁感应定律。
难点：高斯定律、安培定律、法拉第电磁感应定律的理解和应用。
四、教具与学具准备教具：黑板、粉笔、PPT课件。
学具：教材、笔记本、笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：讲解库仑定律时，可以引入两个点电荷之间的相互作用力。
2. 例题讲解：讲解电场强度时，可以举例一个正点电荷对周围电荷的作用力。
3. 随堂练习：让学生计算一个负点电荷对周围电荷的作用力。
4. 讲解高斯定律：讲解高斯定律时，可以举例一个闭合曲面内部的电荷对曲面外的电场的影响。
5. 讲解磁感应强度：讲解磁感应强度时，可以举例磁场对运动电荷的作用力。
6. 讲解安培定律：讲解安培定律时，可以举例电流产生的磁场对周围导线的影响。
张三慧大学物理《电磁学》PPT课件
资料
原子核表面 中子星表面 目前最强人工磁场 太阳黑子内部 太阳表面 地球表面 人体
15.2 磁通量 磁场中的高斯定理
1. 磁感应线 用磁感应线描述磁场的方法是：在磁场中画一 簇曲线，曲线上每一点的切线方向与该点的磁场方 向一致，这一簇曲线称为磁感应线。
①方向： 曲线上一点的切 线方向和该点的磁场 方向一致。 ②大小：
S
稳恒磁场的高斯定理反映稳恒磁场是无源场。
又称磁通密度 (magnetic flux density)
直线电流的磁感应线
I I
B
圆电流的磁感应线
B
I
I
通电螺线管的磁感应线
I
中子星的磁感应线
2. 磁通量（magnetic flux） 通过磁场中任一面积的磁感应线数称为通过 该面的磁通量，用m 表示。 ①均匀磁场，磁感应线垂直通过S
m B dS BdS cos
3.磁场中的高斯定理
高斯定理的微分形式
B 0
m B dS 0
S
─穿过任意闭合曲面的磁通量为零。 这是无磁单极的必然结果。
C 型、 U 型 永磁体的外部磁 感应线
m B dS 0
4、奥斯特实验
5、平行电流间的相互作用力
I F I F
二、磁力与电荷的运动的关系 在上述磁的基本现象中，平行电流的相互作用可 以说是运动电荷之间的相互作用，因为电流是电荷 的定向运动形成的，其他的都是永磁体。为什么说 他们也是运动电荷的相互作用呢？这是因为永磁体 也是由分子和原子组成的，在分子内部，电子和质 子等带电粒子的运动也形成微小的电流，叫做分子 电流。当成为磁体时，其内部的分子电流的方向按 一定的方式排列起来了。因此他们之间的相互作用 也是运动电荷之间的相互作用的表现。 结论：在所有情况下，磁力都是运动电荷之间 的相互作用的表现。
物理电磁学基础知识
物理电磁学基础知识物理电磁学是研究电和磁现象以及它们之间的相互作用的科学。
它是物理学的一个重要分支，涵盖了电荷、电场、磁场、电流等基础概念和相关原理。
本文将介绍物理电磁学的基础知识，包括电荷与电场、电场力及电场能、电场强度、电荷分布与电偶极子、磁场与电流以及法拉第电磁感应定律。
1. 电荷与电场电荷是物质的基本属性之一，包括正电荷和负电荷。
电荷之间的相互作用力被称为电场。
根据库仑定律，带电体之间的电场力与它们之间的距离成反比。
电场力是一个矢量量，它的方向与电荷的符号相反。
2. 电场力及电场能在电场中，电荷受到电场力的作用。
在电场力的作用下，正电荷沿着电场线方向运动，而负电荷则与电场线方向相反运动。
当电荷在电场中移动时，电场对其做功，将电势能转化为动能。
3. 电场强度电场强度描述了单位正电荷所受到的电场力，用矢量形式表示。
电场强度随着距离的增加而减小，与电荷量成正比。
可以通过计算电场强度来确定在某一点的电场状态，并用箭头表示。
4. 电荷分布与电偶极子当电荷分布不均匀时，可以将其分为小区域，每个区域内看作点电荷。
当电荷分布在空间上对称时，会形成电偶极子。
电偶极子由一对等大且相反符号的电荷组成，电偶极矩表示电偶极子大小及方向。
5. 磁场与电流电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量。
电流产生的磁场被称为静电场。
根据安培定律，电流与磁场力成正比，且与电流方向垂直。
6. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了变化的磁场对电流回路产生的感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场改变时，会在回路中产生感应电动势，进而产生感应电流。
总结：物理电磁学是研究电和磁现象及其相互作用的学科，包括电荷、电场、磁场、电流等基本概念和原理。
电荷与电场之间存在电场力，电场力与电荷之间的距离成反比；电场力对电荷进行做功，将电势能转化为动能。
电场强度描述了单位正电荷所受到的电场力，电场强度随距离增加而减小。
电荷分布不均匀时会形成电偶极子，电偶极子的大小及方向由电偶极矩来表示。
大学物理第三版B版张三慧编所有课件力学与电磁学
1、平动加速参考系的(平移)惯性力
设：地面参考系为惯性系 y y
火系车加参速考平系动相,加对速地度面为参a考。
火车 地面
质点在火车参考系中运动的加速度为
a
a
a
x
x
在地面参考系中可使用牛顿第二定律
F
m(a
a)
（1）
在火车参考系中形式上使用牛顿第二定律
F
ma
4
二、牛顿第二定律
定义质点动量：
P
m
某时刻质点受的合力为
F
,则合力与动量
的变化率有关系：
F
dP
dt
在牛顿力学范围内由于质量测量与运动 无关，所以常见到关系是：
F ma
5
F
dP
dt
F ma
两式统一的证明:
F
dP
d
m
m
d
ma 0
mg
建立如图所示坐标系
y
x
以M为参考系（非惯性系） 根据牛顿二定律对m 列方程
ma0 cos mg sin mamM
y
x
N地M
NmM ma0 sin mg cos 0
a NmM
0
以地面为参考系对M列方程
M
Mg
NmM sin Ma0
结果为：
amM
(M m)sin M msin2
a an2 at2 g 1 3sin2
tg 1 an tg 1 2g sin
at
g cos
讨论
1）是普遍解,适用于任意位置。
电磁学大学物理张三慧第三版共46页
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
第12章磁场和它的源_大学物理张三慧第三版
例2：一载流圆环半径为R 通有电流为 I，求圆环轴 线上一点的磁感应强度 B。 解：将圆环分割为无限多个电流元Idl； 电流元在轴线上产 生的磁感应强度 dB 为： y
0 I dl sin 90 dB 4 r2
dl er
0
Idl
er
r
dB
I
R
o
x
0Idl dB 4r 2
P
x
将dB 沿 x 轴和 y 轴分解。 Idl
由对称性可知，dl 和 dl’ 在 P 点产生的 dB 在 x 方向大小相等方向相同， I y 方向大小相等方向相反， 相互抵消。
2 B Bx2 By Bx
R
o
Idl '
r
dB y
x
dB x
dBx ' P dB y ' dB '
切线方向表示B的方向 2.特点:与电流互锁铰链(右手关系)， 不中断，是无头无尾的闭合线。
B
I I
B
磁场的存在
铁屑因受到磁棒的作用而排列成特殊的图形。
四.磁通量
：通过该面积的磁感线的总条数
•对dS:
d m B dS BdS cos
n B
S
韦伯
•对曲面S： m B dS
S
dS
•对闭合曲面： B dS 0
S
磁场的高斯定理
B ds 0
比较
S
B
穿过任意闭合曲面的磁通量 等于零, 称为磁场的高斯定理
?
1 E ds qi s 0
静电场: 稳恒磁场:
大学物理电磁学基础知识点汇总
大学物理电磁学基础知识点汇总一、电场1、库仑定律库仑定律描述了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线。
其表达式为：＄F ＝ k\frac{q_1q_2}｛r^2}＄，其中$k$为库仑常量，＄q_1$和$q_2$为两个点电荷的电荷量，＄r$为它们之间的距离。
2、电场强度电场强度是描述电场力的性质的物理量，定义为单位正电荷在电场中所受到的力。
其表达式为：＄E ＝＼frac{F}｛q}＄。
对于点电荷产生的电场，其电场强度的表达式为：＄E ＝ k\frac{q}｛r^2}＄，方向沿径向向外（正电荷）或向内（负电荷）。
3、电场线电场线是用来形象地描述电场的一种工具。
电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线的切线方向表示电场强度的方向。
静电场的电场线不闭合，始于正电荷或无穷远，终于负电荷或无穷远。
4、电通量电通量是通过某一面积的电场线条数。
对于匀强电场，通过平面的电通量为：＄＼Phi ＝ ES\cos\theta$，其中$E$为电场强度，＄S$为平面面积，＄＼theta$为电场强度与平面法线的夹角。
5、高斯定理高斯定理表明，通过闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的电荷量的代数和除以$＼epsilon_0$。
即：＄＼oint_S E\cdot dS ＝＼frac{1}｛＼epsilon_0}＼sum q$。
高斯定理是求解具有对称性电场分布的重要工具。
二、电势1、电势电势是描述电场能的性质的物理量，定义为把单位正电荷从电场中某点移动到参考点（通常取无穷远处）时电场力所做的功。
某点的电势等于该点到参考点的电势差。
点电荷产生的电场中某点的电势为：＄V ＝ k\frac{q}｛r}＄。
2、等势面等势面是电势相等的点构成的面。
等势面与电场线垂直，沿电场线方向电势降低。
3、电势差电场中两点之间的电势之差称为电势差，也称为电压。
其表达式为：＄U_{AB} ＝ V_A V_B$。
大学物理电磁学总结
大学物理电磁学总结电磁学是学习中的一门重要课程，它探究了电场和磁场的性质与相互关系。
电磁学的研究涉及到电荷、电流、电磁感应和电磁波等内容。
本文将对电磁学进行总结。
一、电场与电势电场是指存在电荷周围的一种物理性质，它表征了电荷对周围空间的影响力。
电场的单位为牛顿/库仑。
在电场中，电荷所受到的力与电场强度成正比。
根据库仑定律，电场强度的大小与电荷之间的距离的平方成反比。
电势是指在电场中电荷所具有的能量状态，也可以理解为单位正电荷在电场中所具有的电位能。
电势的单位为伏特。
根据电势的定义，电势差等于电场强度与电荷之间的距离的乘积。
二、高斯定律高斯定律描述了一个封闭曲面上电场的总通量与这个曲面内外电荷的关系。
根据高斯定律，如果曲面内没有电荷，那么曲面上的电场总通量等于零；若曲面内有电荷，曲面上的电场总通量等于曲面内的电荷除以ε₀，其中ε₀是真空中的介电常数。
高斯定律的应用领域非常广泛。
例如，在分析电容器时，可以利用高斯定律将静电场通量与电容器的电荷和电压相关联。
三、安培定律安培定律描述了电流与磁场的关系。
根据安培定律，电流所产生的磁场的环路积分等于与这个环路内电流的总和成正比。
安培定律对于理解电磁感应现象和电磁感应定律具有重要意义。
四、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了导体中感应电动势的大小与导体内外磁场的变化率有关。
根据该定律，当磁场的变化率较大时，感应电动势也较大。
电磁感应现象的应用领域非常广泛，例如发电机和变压器等。
五、电磁波电磁波是指电场和磁场以垂直于传播方向的正交波动形式传播的电磁辐射。
电磁波包括可见光、无线电波、微波等。
根据电磁辐射的频率不同，电磁波可以被分为不同的频段，例如射频、中频、高频等。
电磁波的传播速度为光速，即3×10^8米/秒。
光的干涉、衍射以及偏振等现象都可以通过电磁波的特性解释。
六、电磁学的应用电磁学的研究不仅仅局限于学术领域，它在现实生活和工程技术中有着广泛的应用。
大学物理电磁学知识点
大学物理电磁学知识点静电场中的知识点:静电场是指电荷分布不变的电场。
其中, XXX是指单位正电荷所受到的力, 其公式为E=F/q。
场强叠加原理指在同一点上受到多个电荷的作用时, 场强等于各个电荷场强的矢量和。
点电荷的场强公式为E=q/(4πεr^2)。
用叠加法求电荷系的电场强度的公式为E=∑Ei, 其中Ei是每个电荷的场强。
高斯定理是指电场线密度与电荷量成正比, 与距离成反比。
公式为E=∫dq/4πεr^2.电势是指单位电荷所具有的势能, 其公式为V=∫E·dl。
对于有限大小的带电体, 取无穷远处为零势点。
电势差的公式为Vb-a=∫E·dl, 电势叠加原理是指电势可以标量叠加。
点电荷的电势公式为V=q/(4πεr), 而电荷连续分布的带电体的电势可以通过电荷密度积分得到。
电荷q在外电场中的电势能的公式为V=q/(4πεr)。
移动电荷时电场力的功公式为w=q(Va-Vb)。
场强与电势的关系为E=-∇V。
导体的静电平衡条件包括内部电场为零和表面法向电场为零。
静电平衡导体上的电荷分布是指电荷只能分布在导体的表面上。
电容的定义为C=q/V, 其中平行板电的电容公式为C=εS/d。
电的并联的公式为C=∑Ci, 而串联的公式为1/C=∑1/Ci。
电的能量公式为We=CV^2/2, 电场能量密度公式为εE^2/2.电动势的定义是指单位电荷通过电源时所获得的能量。
静电场中的电介质知识点包括电介质中的高斯定理、介质中的静电场和电位移矢量。
真空中的稳恒磁场知识点包括毕奥-萨伐定律和磁场叠加原理。
毕奥-萨伐定律是指电流元产生的磁场与电流元、场点的位置和方向有关。
磁场叠加原理是指在同一点上受到多个电流元的作用时, 磁场等于各个电流元磁场的矢量和。
在若干个电流(或电流元)产生的磁场中, 某点的磁感应强度等于每个电流(或电流元)单独存在时在该点所产生的磁感强度的矢量和, 即mathbf{B}=\sum \mathbf{B}_i$$以下是要记住的几种典型电流的磁场分布:1)有限长细直线电流mathbf{B}=\frac{\mu I(\cos \theta_1-\cos \theta_2)}{4\pi a}$$其中, $a$为场点到载流直线的垂直距离, $\theta_1$、$\theta_2$为电流入、出端电流元矢量与它们到场点的矢径间的夹角。
电磁学大学物理张三慧第三版
ar
l
2
Ex
l 4 0a
2
c os d
1
Ey
l 4 0a
2
s in d
1
E l 4 dExx
0a12d(4sElind0r 22
sin1)
cEos Ex
iˆ
l
4 0a
Ey
E
ydˆjE
y
(co12d4slEd10r 2
V
V2
4、电流和磁场
（1）洛仑兹力
f
qv
B
（2）磁感应强度定义 B fmax
qv
（3）毕－萨定律 dB
0 4
Idl eˆr
r2
（4）毕－萨定律应用步骤
1）任取元 Idl
2）求该元激发的
dB
0 4
Idl sin
r2
3）求B：
Bx dBx
By dBy
f
qE
qv
B
（2）安培力 dF Idl B
求 1）取电流元求力：dF Idl B
安 培 力
大小为： dF Idl B sin 0
2）建立坐标系，分解求积分：
：
Fx dFx IB sin0 cosdx
Fy dFy IB s
ld 4 0r
2
dl
大小方向均各异
⑶整段棒激发的E：
2
EdExx
dEld
1 4 0r
2
cos
Ey
dEy
2
1
大学物理学 清华 张三慧 电磁学4-5章习题课
3.掌握有导体存在时的电场分布的计算。 计算有导体存在时的静电场分布的基本依据： ①导体静电平衡条件； ②电荷守恒定律； ③高斯定理。
4.理解电位移矢量 D 的定义。
D 0E P
对各向同性电介质： P 0 (r 1)E D 0 r E Pn '
1 2 3 4 0 20 20 20 20
P
高斯定理得 2 3 0
1 2 3 4
1
4
qA qB 2S
2
3
qA qB 2S
16 半径为R的均匀带电球体，电量为Q，在球体 中开一直径通道（设此通道极细不影响电场分 布），在球体外距离球心r处有一带同种电荷、 电量为q的点电荷沿通道方向朝球心运动，试计 算该点电荷至少应具有多大的初动能才能到达球 心。（设带电球体内、外介电常数都是 ）
带电，试求相联后导体球所带电量q。
O R1 R2
r
解：设导体球带电q，取无穷远处为电势零点，
则 导体球电势
内球壳电势：
U0
q
4 0r
U1
Q1 q
4 0 R1
Q2
4 0 R2
二者等电势，即
q Q1 q Q2
4 0r 4 0 R1 4 0 R2
解得
q r(R2Q1 R1Q2 ) R2 (R1 r)
(1 1 )D
r
作半球形高斯面 S 如图：
铜球 R
S
r
高斯定理
S D dS D 2 r 2 Q下
D
Q下
2 r 2
物理学电磁学知识点
物理学电磁学知识点电磁学是物理学中的重要分支，研究电荷、电场、磁场和其相互作用等电磁现象。
下面将介绍一些电磁学的基础知识点。
1. 电荷和电场电荷是电磁学研究的基本对象，分为正电荷和负电荷。
电荷的量子化是由基本电荷单位e决定的。
当电荷静止时，产生了一个电场。
电场是描述电荷相互作用的物理量，它的特征是有方向和大小。
2. 静电场和库仑定律静电场是指电荷分布不随时间变化的电场。
库仑定律描述了静电相互作用的力。
根据该定律，两个电荷之间的电力与它们之间的距离成反比，与它们的电荷量的乘积成正比。
这意味着相同电荷之间的力是斥力，异种电荷之间的力是吸引力。
3. 电场线和电场强度为了更好地描述电场的性质，我们可以画出电场线。
电场线的密度反映了电场的强弱，它们会从正电荷流向负电荷。
电场强度是描述某一点电场强弱的物理量，它的方向与电场线的方向相同。
4. 高斯定律高斯定律是静电场研究中非常重要的定律，它给出了电场的产生与分布与电荷分布有关的数学关系。
根据高斯定律，通过闭合曲面的电通量与该曲面内的电荷量成正比，符号上可以表示为∮E·dA = Q/ε0，其中E是电场强度，A是曲面的面积，Q是闭合曲面内的总电荷，ε0是真空中的介电常数。
5. 磁场和洛伦兹力磁场是由运动电荷或电流产生的，并且只对运动中的电荷或电流有影响。
电流是电荷的流动，产生磁场的效应。
洛伦兹力描述了磁场对运动中的电荷或电流产生的力。
洛伦兹力的方向垂直于磁场方向和电荷（电流）的运动方向，并遵循左手定则。
6. 安培定律安培定律是研究磁场的重要定律之一，它描述了电流对磁场的产生和磁场对电流元产生的力。
按照安培定律，两个平行电流元之间的力与它们的距离和电流的乘积成正比，与它们之间的夹角的正弦值成正比。
7. 法拉第电磁感应和楞次定律法拉第电磁感应定律描述了磁场变化时在闭合线圈中感应出电动势的现象。
楞次定律告诉我们，感应电动势的方向总是使得感应电流产生一个磁场，以阻碍引起感应电动势的磁场变化。
大学物理电磁学重点内容
大学物理电磁学重点内容
大学物理电磁学是物理学专业最重要的课程之一，下面介绍一些该课程的重点内容。
静电学
静电学研究静止电荷以及电荷间的相互作用。
其中，库仑定律是重要的基础定律，用于计算两点之间的电力大小。
高斯定理则是计算电场强度分布的一种方便方法。
电场
电场是指存在于空间中的电力作用的物理量。
而电场强度是描述电场大小和方向的物理量。
图像法和叠加法是常用的计算电场强度的方法。
电势
电势是描述电场所贮存能量和电荷状态的物理量，是描述电场强度的衡量标准。
由于电势是标量，因此可以直接使用加减乘除法进行计算。
电容
电容是指电储存电荷的能力。
其中，平行板电是最常见的一种电。
电流
电流是指电荷流动的物理量，单位为安培。
欧姆定律描述了电流和电势差之间的关系。
磁场
磁场是指任何由电荷运动所产生的磁力作用的物理现象。
安培环路定律和法拉第定律是计算磁场强度和产生电场的方法。
电磁感应
电磁感应是电磁学中的基本过程之一，根据法拉第电磁感应定律，当磁场变化时就会在电路中产生电动势。
电磁波
电磁波是指沿电场和磁场传播的一种能量传输方式。
麦克斯韦
方程是描述电磁波传播的方程组。
以上是大学物理电磁学的一些重点内容。
希望对读者有所帮助。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
大学物理电磁学总结
一、三大定律
库仑定律：在真空中，两个静止的点电荷q 1和q 2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。
高斯定理：a) 静电场：0
i
i
e s
q
E d S εΦ=
=
∑⎰
（真空中）
b) 稳恒磁场：0m s
B dS Φ=
=⎰
环路定理：a) 静电场的环路定理：0L
E dl =⎰
b) 安培环路定理：
0i B dl I μ=（真空中）
12
212
r q q F k e r
= 电场强度：E 定义：F
E q =(N/C) 点电荷电场强度：2
14r q
E e r πε= 214n
n i
i ri
q E E e r πε==∑∑
连续分布电荷的电场强度：202204,44r
v r r
dV E e r dS dl E e E e r r ρπεσλπεπε==
=⎰⎰⎰
d F Idl B =⨯）(T)
04r
Idl e d B μπ⨯=
连续分布的电流元的磁场强度：
04r
Idl e B d B μπ⨯==⎰⎰
通过磁通量解得 （后面介绍）
、点电荷：214r
q E e r πε= 2232
4()qx E i R x πε=+ 3、均匀带电无限大平面：0
2E ε=
20()4r
q E e r R r πε=> 、均匀带电球体：3
0()4qr
E r R R
πε=< 20()4r
q E e r R r πε=> 02E x πε=
s E d S ⎰ E dS 均匀电场通过闭合曲面的通量为零。
cos s B dS B =⎰
若为闭合曲面：
cos s s B d S B dS θ==⎰⎰
0i i
s q E d S ε==
∑
⎰
可以求解E
磁场的高斯定理： 0s B dS ==⎰
注：磁场是无源场
静电场的环路定理：0L
E dl =⎰
注：静电场力是保守力；静电场是保守场、无旋场。
安培环路定理：
0L
L
B dl μ=∑⎰
注：磁场是有旋场。
可以就解B
0E dl
保守力的功等于势能的改变量0E dl
一般设无穷远点电势能为0
0a
q E dl ∞
⎰
磁场对载流导线的作用：
F d F Idl B ==⨯⎰⎰
的作用：
M m B =⨯（M 为磁力矩）
n m NISe =（m 为磁偶极子）磁力的功：
1
()m I Φ=Φ-Φ⎰
只有磁场：（洛伦兹力）F qv B =⨯
做的功恒等于零。
既有电场又有磁场：
()F q E v B =+⨯
H
IB
R d
=，（1H R nq =）E dl ∞
b
a b a
V V E dl -=
⎰
2
04q dr r
πε=
i q ∑
(
)V V V E i j k gradV x y z
∂∂∂=-++=-∂∂∂
磁场强度矢量H ：
B
B
H μμ=
=
(A ·m -1)有电介质的安培环路定理定理L
L
H dl I =∑⎰
传
磁场的能量
电位移矢量D ： 0r D E E εεε==(C·m -2)有电介质的高斯定理0s
i
D dS q =∑⎰
计算电容思路： ()E D V →→→计算自感思路：()B H →Φ1、 长直螺线管：感应电动势。
()b b
k a
E dl v B dl =⨯⎰
的变化仅仅是由于磁场变化所引起的感应电动势。
v L
s d B
E dl d S dt t
ψ∂=
=-
=-∂⎰
⎰⎰
电动势。
三、麦克斯韦电磁场理论简介。
1、电场的高斯定理。
(1)
(2)
0i s
s
s
s D d S D
d S D
d S q =
+=∑⎰
⎰
⎰内
(1)
D ：静电场电位移矢量 (2)
D
：有旋电场电位移矢量
2、法拉第电磁感应定律。
(1)
(2)
m
L
L
L
d E dl E
dl E
dl dt
Φ=
+=-
⎰
⎰
⎰ (1)E ：静电场电场强度 (2)
E
：有旋电场电场强度
3、磁场的高斯定理。
(1)
(2)
0s
s
s
B d S B
d S B
d S =
+=⎰
⎰
⎰
(1)
B ：传导电流产生的磁感应强度 (2)
B ：位移电流产生的磁感应强度
4、全电流安培环路定理。
(1)
(2)
D
L
L
L
L
d H dl H
dl H
dl I I dt
Φ=
+
=+
=∑⎰
⎰
⎰
全 (1)
H
：传导电流产生的磁场强度矢量 (2)
H
：位移电流产生的磁场强度矢量。