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电动力学_知识点总结

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第一章电磁现象的普遍规律

一、主要内容:

电磁场可用两个矢量—电场强度和磁感应强度来完全描写,这一章的主要任务是:在实验定律的基础上找出, 所满足的偏微分方程组—麦克斯韦方程组以及洛仑兹力公式,并讨论介质的电磁性质及电磁场的能量。在电磁学的基础上从实验定律出发运用矢量分析得出电磁场运动的普遍规律;使学生掌握麦克斯韦方程的微分形式及物理意义;同时体会电动力学研究问题的方法,从特殊到一般,由实验定律加假设总结出麦克斯韦方程。完成由普通物理到理论物理的自然过渡。

二、知识体系:

三、内容提要:

1.电磁场的基本实验定律:

(1)库仑定律:

对个点电荷在空间某点的场强等于各点电荷单独存在时在该点场强的矢量和,即:

(2)毕奥——萨伐尔定律(电流决定磁场的实验定律)

(3)电磁感应定律

①生电场为有旋场(又称漩涡场),与静电场本质不同。

②磁场与它激发的电场间关系是电磁感应定律的微分形式。

(4)电荷守恒的实验定律

,

①反映空间某点与之间的变化关系,非稳恒电流线不闭合。

② 若空间各点与无关,则为稳恒电流,电流线闭合。

稳恒电流是无源的(流线闭合),,均与无关,它产生的场也与无关。

2、电磁场的普遍规律—麦克斯韦方程

其中:

1是介质中普适的电磁场基本方程,适用于任意介质。

2当,过渡到真空情况:

3当时,回到静场情况:

4有12个未知量,6个独立方程,求解时必须给出与,与的关系。介质中:

3、介质中的电磁性质方程

若为非铁磁介质

1、电磁场较弱时:均呈线性关系。

向同性均匀介质:

,,

2、导体中的欧姆定律

在有电源时,电源内部,为非静电力的等效场。

4.洛伦兹力公式

考虑电荷连续分布,

单位体积受的力:

洛伦兹认为变化电磁场上述公式仍然成立,近代物理实验证实了它的正确。

说明:①

5.电磁场的边值关系

其它物理量的边值关系:

恒定电流:

6、电磁场的能量和能流

能量密度:

能流密度:

三.重点与难点

1.概念:电场强度、磁感应强度、电流密度、极化强度、磁化强度、能流密度。2.麦克斯韦方程、电荷守恒定律、边值关系、极化强度与极化电荷的关系、磁化强度与磁化电流的关系、应用它们进行计算和证明。

3.电磁场的能量及其传输

第二章静电场

一、主要内容:

应用电磁场基本理论解决最简单的问题:电荷静止或电荷分布不随时间变化,产生的场不随时间变化的静电场问题。

本章研究的主要问题是:在给定自由电荷分布及介质和导体分布的情况下如何求解静电场。由于静电场的基本方程是矢量方程,求解很难,并不直接求解静电场的场强,而是通过静电场的标势来求解。

首先根据静电场满足的麦克斯韦方程,引入标势,讨论其满足的微分方程和边值关系。在后面几节中陆续研究求解:分离变量法、镜像法和格林函数法。最后讨论局部范围内的电荷分布所激发的电势在远处的展开式。

二、知识体系:

1.静电场的微分方程:

边值关系:

静电场的能量:

2.静电边值问题的构成:

3.静电边值问题的基本解法:

(1)镜像法

(2)分离变量法

条件:电势满足拉普拉斯方程:

(3)电多极矩

(4) 格林函数法

三、内容提要:

1.静电场的电势

引入标量函数即静电势后

空间两点P,Q电势差:

参考点:

(1)电荷分布在有限区域,通常选无穷远为电势参考点

(2)电荷分布在无限区域不能选无穷远点作参考点,否则积分将无穷大。连续分布电荷:无穷远处为参考点

2.电势满足的微分方程

泊松方程:

其中仅为自由电荷分布,适用于均匀各向同性线性介质。

对的区域:电势满足拉普拉斯方程:

3.边值关系

①.两介质界面上边值关系

②.导体与介质界面上的边值关系

③.导体与导体界面上的边值关系

其中是导体的电导率

4.静电场的能量

用电势表示:

注意:①不是静电场的能量密度; 是自由电荷密度,而则是空间所有电荷的电势,

②只适用于静电场。

5.唯一性定理:

①均匀单一介质

当区域V内自由电荷分布已知,满足,若V边界上已知,或V

边界上已知,则V内场(静电场)唯一确定。

②均匀单一介质中有导体

当区域V内有导体存在,给定导体之外的电荷分布,当1或已知,每个导体电势或带电量,则内电场唯一确定。

四、.静电边值问题的基本解法:

1.镜像法:

理论依据:唯一性定理,采用试探解的方法。

镜像法:

用假想点电荷来等效地代替导体或介质边界面上的未知面电荷分布,然后用空间点电荷和等效点电荷迭加给出空间电势分布。

条件:

①所求区域内只能有少许几个点电荷(只有点电荷产生的感应电荷才能用点电荷代替。)或是简单的连续分布。

②导体边界面形状规则,具有一定对称性。

③给定边界条件。

要求:

①做替代时,不能改变原有电荷分布(即自由点电荷位置、Q大小不

能变)。泊松方程不能改变。所以假想电荷必须放在所求区域之外。

②不能改变原有边界条件,通过边界条件确定假想电荷的大小和位置。

③一旦用了假想等效电荷,不能再考虑边界面上的电荷分布。

④坐标系根据边界形状来选择。

2.分离变量法:

条件:电势满足拉普拉斯方程:

①空间处处,自由电荷只分布在某些介质(如导体)表面上,将这些表面视为区域边界,可以用拉普拉斯方程。

②在所求区域介质中有自由电荷分布,若这个自由电荷分布在真空中,产生的势

为已知,则区域V中电势可表示为两部分的和

不满足,但表面上的电荷产生的电势使满足,仍可用拉普拉斯方程求解。

注意:边值关系还要用而不能用。

拉普拉斯方程的通解:

轴对称通解:

为勒让德函数,

球对称通解:若与均无关,即具有球对称性,则通解为:

解题步骤

①选择坐标系和电势参考点

坐标系选择主要根据区域中分界面形状

参考点主要根据电荷分布是有限还是无限

②分析对称性,分区域写出拉普拉斯方程在所选坐标系中的通解

③根据具体条件确定常数

外边界条件:电荷分布有限

导体边界可视为外边界,给定,或给定总电荷Q,或给定(接地)一般在均匀场中,:

(直角坐标或柱坐标)

内部边值关系:介质分界面上

(表面无自由电荷)

3.电多极矩

讨论电荷分布在小区域内,而场点又距电荷分布区较远,即l<

电势的多极展开:

小区域电荷体系在外电场中的相互作用能

其中是点电荷在外电场中的相互作用能

是电偶极子在外电场中的相互作用能

是电四极子在外电场中的相互作用能

电偶极子在外电场中受的力

若外电场均匀:

电偶极子在外电场中受的力矩

三.重点与难点

本章重点:静电势及其特性、分离变量法、镜象法。

本章难点:镜象法、分离变量法(柱坐标)、电多极矩。

第三章稳恒电流的磁场

一、主要内容:

在给定自由电流分布及介质分布的情况下如何求解稳恒磁场。由于稳恒磁场的基本方程是矢量方程,求解很难,并不直接求解的稳恒磁场磁感应强度,一般是通过磁场的矢势来求解。在一定条件下,可以引入磁标势及磁标势满足的方程来求解。我们先引入静磁场的矢势,导出矢势满足的微分方程,然后再讨论磁标势及其微分方程,最后讨论磁多极展开。

二、知识体系:

1.矢势法:

基本方程:

边值关系:

静磁场的能量:

①能量分布在磁场内,不仅仅是分布在电流区.

②不是能量密度

2.磁标势法

引入磁标势的条件:求解区域内作任意的闭合回路L,闭合回路L内都无电流穿过,即,即引入区域为无自由电流分布的单连通域。

基本方程:

边值关系:

解法:当时,,用分离变量法求解,解法与第二章相同.

3.磁矢势多极展开:

本章重点:1、矢势的引入和它满足的微分方程、静磁场的能量

2、引入磁标势的条件,磁标势满足的方程与静电势方程的比较

3、利用磁标势解决具体问题

本章难点:利用磁标势解决具体问题

第四章电磁波的传播

电磁波:随时间变化的运动电荷和电流辐射电磁场,电磁场在空间互相激发,在空间以波动的形式存在,就是电磁波。

一、主要内容:

研究电磁场在空间存在一定介质和导体的情况下的波动情况;在真空与介质,介质与介质,介质与导体的分界面上,电磁波会产生反射、折射、衍射和衰减等,这些本质上是边值问题。电磁波在空间传播有各种各样的形式,最简单、最基本的波型是平面电磁波。

二、知识体系:

1.自由空间(介质):指,的无限大充满均匀空间.

-

定态波亥姆霍兹方程基本解:,

性质:(1)与的关系:,构成右手螺旋关系(2)与同位相;

(3),振幅比为波速(因为相互垂直,)。(4)平面电磁波的能量和能流

●能量密度:,

电场能等于磁场能,能量密度平均值为

●能流密度:(为方向上的单位矢量)

平均值:

2.良导体:,

基本解:,

其中。

3.电磁波在界面反射和折射

4.谐振腔

定态波边值问题:

在求解中主要用到

解为:

两个独立常数由激励谐振的信号强度来确定。谐振频率:

(1)给定一组,解代表一种谐振波型(本征振荡, 在腔内可能存在多种谐振波型的迭加);只有当激励信号频率时,谐振腔才处于谐振态。

(2)不存在中两个为零的波型,若,则。

(3)对每一组值,有两个独立偏振波型,这是因为对于确定的可以分解到任意两个方向。

(4)最低频率的谐振波型

假定,则最低谐振频率为

该波型为(1,1,0)型,,

所以,,,为横电磁波。

但是在一般情况下,。

5.矩形波导管

矩形波导管由四个壁构成的金属管,四个面为

一般情况下让电磁波沿轴传播,对理想导体:,

理想导体边界条件:

满足方程:,

其解:

其中,

的解由确定

截止频率:

最低截止频率为:(),

();

最高截止波长为: ,一般把波长的波,称为超短波即微波。

本章重点:1、电磁场的波动方程、亥姆霍兹方程和平面电磁波

2、反射和折射定律的导出、振幅的位相关系,偏振

3、导体内的电磁波特性、良导体条件、趋肤效应

4、谐振腔和波导管中电磁波的运动形式

本章难点:1、振幅、位相关系

2、导体内电磁波的运动

第五章电磁波的辐射

一、主要内容:本章讨论高频交变电流辐射的电磁场的规律。

二、知识体系:

其解:

设电荷、电流分布为随时间做正弦或余弦变化,即:

将此式代入推迟势的公式后得到():

则:

如果讨论的区域有关系式:。

三、电偶极辐射:

当时,,上式可以仅取积分中的第一项,有:

此式代表的是偶极辐射。由此我们得到在条件下偶极辐射的磁感应强度:

利用得到偶极辐射的磁感应强度:

若选球坐标,让沿轴,则:

(1)电场沿经线振荡,磁场沿纬线振荡,传播方向、电场方向、磁场方向相互正交构成右手螺旋关系;

(2)电场、磁场正比于,因此它是空间传播的球面波,且为横电磁波,在时可以近似为平面波;

(3)要注意如果()不能被满足,可以证明电场不再与传播方向垂直,即电力线不再闭合,但是磁力线仍闭合。这时传播的是横磁波(TM波)

辐射能流、角分布和辐射功率

平均能流密度矢量:

平均功率:

P==,

平均功率与电磁波的频率4次方成正比。

重点:电磁势及方程,电偶极辐射场、平均能流、平均功率的计算.

难点:达朗贝尔方程的解,辐射场的计算

第六章狭义相对论

主要内容:讨论局限于惯性系的狭义相对论的时空理论,相对论电动力学以及相对论力学

一.狭义相对论基本原理:

1、相对性原理(伽利略相对性原理的自然扩展)

(1)物理规律对于所有惯性系都具有完全相同的形式。

(2)一切惯性系都是等价的,不存在绝对参照系。

2、光速不变原理

真空中光速相对任何惯性系沿任何一个方向大小恒为c,且与光源运动速度无关。二.洛仑兹变换:

坐标变换:

三.狭义相对论的时空理论:

1.同时是相对的:在某一贯性参考系上对准的时钟,在另一相对运动的贯性参考系观察是不对准的。

2.运动长度缩短:沿运动方向尺度收缩。其中是物体相对静止系的速度;

3.运动时钟延缓:运动物体内部发生的自然过程比静止的钟测到的静止物体内部自然过程经历的时间延缓。

⑴ 运动时钟延缓:只与速度有关,与加速度无关;

⑵ 时钟延缓是相对的,但在广义相对论中延缓是绝对的;

⑶ 时钟延缓是时空的另一基本属性,与钟的内部结构无关;

⑷ 它与长度收缩密切相关。

四.电磁场的洛仑兹变换:

五.相对论力学:

本章重点:1、狭义相对论基本原理、洛仑兹变换并熟练利用洛仑兹变换解决具体问题

2、理解同时的相对性和尺缩、钟慢效应,并会利用相关公式计算.

3、了解相对论四维形式和四维协变量

4、了解相对论力学的基本理论并解决实际问题

本章难点:1、同时的相对性、时钟延缓效应的相对性

2、相对论的四维形式

3、电动力学的相对论不变性的导出过程

电动力学期末复习题

一、判断题(下列各小题,你认为正确的,请在题后的括号内打“√”,错的打“×”。每小题1分,共10分)。

电动力学_知识点总结材料

第一章电磁现象的普遍规律 一、主要容: 电磁场可用两个矢量—电场强度和磁感应强度来完全描写,这一章的主要任务是:在实验定律的基础上找出 , 所满足的偏微分方程组—麦克斯韦方程组以及洛仑兹力公式,并讨论介质的电磁性质及电磁场的能量。在电磁学的基础上从实验定律出发运用矢量分析得出电磁场运动的普遍规律;使学生掌握麦克斯韦方程的微分形式及物理意义;同时体会电动力学研究问题的方法,从特殊到一般,由实验定律加假设总结出麦克斯韦方程。完成由普通物理到理论物理的自然过渡。 二、知识体系: 三、容提要: 1.电磁场的基本实验定律: (1)库仑定律: 对个点电荷在空间某点的场强等于各点电荷单独存在时在该点场强的矢量和,即:(2)毕奥——萨伐尔定律(电流决定磁场的实验定律)

(3)电磁感应定律 ①生电场为有旋场(又称漩涡场),与静电场本质不同。 ②磁场与它激发的电场间关系是电磁感应定律的微分形式。 (4)电荷守恒的实验定律 , ①反映空间某点与之间的变化关系,非稳恒电流线不闭合。 ② 若空间各点与无关,则为稳恒电流,电流线闭合。 稳恒电流是无源的(流线闭合),,均与无关,它产生的场也与无关。 2、电磁场的普遍规律—麦克斯韦方程 其中: 1是介质中普适的电磁场基本方程,适用于任意介质。 2当,过渡到真空情况: 3当时,回到静场情况: 4有12个未知量,6个独立方程,求解时必须给出与,与的关系。 介质中: 3、介质中的电磁性质方程 若为非铁磁介质 1、电磁场较弱时:均呈线性关系。 向同性均匀介质: ,, 2、导体中的欧姆定律 在有电源时,电源部,为非静电力的等效场。 4.洛伦兹力公式

电动力学章节总结

第一章 一、总结 1.电磁场的六大基本方程及其对应的边值关系 2.介质的特性 欧姆定律: 焦耳定律: 另外常用: ; (可由上面相关公式推出) 3.洛仑兹力密度公式、电荷守恒定律 洛仑兹力密度公式: 由此式可导出: 电荷守恒定律: 稳恒条件下: 4.能量的转化与守恒定律 积分式: 其中, 微分式: 或 5.重要推导及例题 (1) .六个边值关系的导出; (2) .由真空中的麦克斯韦方程推出介质中的麦克斯韦方程; (3) .能流密度和能量密度公式的推导;

(4) .单根导线及平行双导线的能量传输图象; (5) .例题:所有课堂例题。 6.几个重要的概念、定义 (1) ; (2) ; (3) .矢量场的“三量三度”(见《矢量场论和张量知识》)和麦克斯韦电磁理论的“四、三、二、一”,其中“三量三度”见《矢量场论和张量知识》。 第二章 (1).唯一性定理的两种叙述 一般介质情况下的唯一性定理 有导体存在时的唯一性定理 (2).引入静电场标势的根据,的物理意义,的积 分表式 (3).与静电场标势有关的公式 (4).电多极展开的思想与表式,Dij=? a. 小区域电荷系在远区的电势 其中 为体系总电量集中在原点激发的电势; 为系统电偶极矩激发的电势; 为四极矩激发的势。 b. 电偶极矩、电四极矩 为体系的总电量 为体系的总电偶极矩 为体系的总电四极矩 c. 小电荷系在外电场中的能量 为电荷集中于原点时在外电场中的能量; 电力线 ;

为偶极矩在外场中的能量 为四极矩在外场中的能量 d. 用函数表示偶极矩的计算公式 其中;的定义满足 2.本章重要的推导 (1).静电场泊松方程和拉普拉斯方程导出:(1).;(2). (2).势函数的边值关系:(1);(2) (3).静电场能量: (4).静电场的引出。 由于静电场与静磁场的理论在许多情况下具有很强的对称性的,许多概念、知识点及公式也具有类似的形式,所以我们将第二、第三章的小结编排在一起,以利于巩固和复习。 第三章 1.基本内容 (1).引入的根据,的积分表式,的物理意义 (2).引入的根据及条件,的积分表式及物理意义 (3).磁标势与电标势()的比较及解题对照 标势 引入根据; ; 等势面电力线等势面磁力线等势面 势位差 微分方程 ; ; 边值关系 (4).磁多极展开与有关公式, a. 小区域电流在外场中的矢势

最新电流和电路知识点总结经典

最新电流和电路知识点总结经典 一、电流和电路选择题 1.如图所示是一个能吹出冷热风的电吹风简化电路图,图中A是吹风机,B是电热丝.下列分析正确的是() A. 只闭合开关S2,电吹风吹出热风 B. 只闭合开关S1,电吹风吹出冷风 C. 同时闭合开关S1、S2,电吹风吹出冷风 D. 同时闭合开关S1、S2,电吹风吹出热风 【答案】 D 【解析】【解答】开关S2在干路上,S1在B所在的支路. A、只闭合开关S2时,电热丝所在支路的开关是断开的,电热丝不工作,只有吹风机接入电路,吹出冷风,A不符合题意; B、此时干路开关S2是断开的,电路没有接通,所有用电器都不工作,B不符合题意; C、同时闭合开关S1、S2时,电热丝与吹风机并联接入电路,同时工作,吹出热风,C不符合题意,D符合题意. 故答案为:D. 【分析】根据电路的工作状态,电路并联,且电热丝有开关,并联时同时工作. 2.在图所示的实物电路中,当开关闭合时,甲电流表的示数为0.5 A,乙电流表的示数为0.2 A,则下列判断正确的是() A. 通过灯L1的电流为0.5 A B. 通过灯L1的电流为0.3 A C. 通过灯L2的电流为0.7 A D. 通过灯L2的电流为0.3 A 【答案】 B 【解析】【解答】由图示可知,两个灯泡是并联的,电流表甲测干路的电流为0.5A,电流表乙测通过灯泡L2的电流为0.2A,根据并联电路中电流的特点可知,通过灯泡L1的电流为0.5A-0.2A=0.3A,B符合题意. 故答案为:B。

【分析】首先判断电流表所测量的位置,根据并联电路中的干路电流和各支路电流的关系分析各支路电流。 3.汽车的手动刹车器(简称“手刹”)在拉起时处于刹车制动状态,放下时处于解除刹车状态。如果手刹处在拉爆状态,汽车也能运动,但时间长了会损坏刹车片,有一款汽车设计了一个提醒司机的电路;汽车启动,开关S1闭合,手刹拉起,开关S2闭合,仪表盘上的指示灯会亮;汽车不启动,开关S1断开,指示灯熄灭,或者放下手刹,开关S2断开,指示灯也熄灭,下列电路图符合上述设计要求的是() A. B. C. D. 【答案】 A 【解析】【解答】根据用电器的工作要求,当开关都闭合时用电器才能工作,所以电路是串联电路,A符合题意。 故答案为:A. 【分析】串联电路的特点是各用电器互相影响。 4.有一个看不见内部情况的小盒(如图所示),盒上有两只灯泡,由一个开关控制,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都灭;拧下其中任一灯泡,另一灯都亮。选项所示的图中符合要求的电路图是() A. B.

电动力学复习总结电动力学复习总结答案

第二章 静 电 场 一、 填空题 1、若一半径为R 的导体球外电势为b a b r a ,,+=φ为非零常数,球外为真空,则球面上的电荷密度为 。 答案: 02a R ε 2、若一半径为R 的导体球外电势为3 002cos cos =-+E R E r r φθθ,0E 为非零常数, 球外为真空,则球面上的电荷密度为 . 球外电场强度为 . 答案:003cos E εθ ,303[cos (1)sin ]=-+-v v v r R E E e e r θθθ 3、均匀各向同性介质中静电势满足的微分方程是 ;介质分界面上电势的边值关系是 和 ;有导体时的边值关系是 和 。 答案: σφ εφσφεφεφφερφ-=??=-=??-??=- =?n c n n ,,,,1122212 4、设某一静电场的电势可以表示为bz y ax -=2φ,该电场的电场强度是_______。 答案:z y x e b e ax e axy ? ??+--22 5、真空中静场中的导体表面电荷密度_______。 答案:0n ? σε?=-? 6、均匀介质部的体极化电荷密度p ρ总是等于体自由电荷密度f ρ_____的倍。 答案: -(1- ε ε0 ) 7、电荷分布ρ激发的电场总能量1 ()() 8x x W dv dv r ρρπε''= ??v v 的适用于 情 形. 答案:全空间充满均匀介质 8、无限大均匀介质中点电荷的电场强度等于_______。 答案: 3 4qR R πεv 9、接地导体球外距球心a 处有一点电荷q, 导体球上的感应电荷在球心处产生

的电势为等于 . 答案: 04q a πε 10、无电荷分布的空间电势 极值.(填写“有”或“无”) 答案:无 11、镜象法的理论依据是_______,象电荷只能放在_______区域。 答案:唯一性定理, 求解区以外空间 12、当电荷分布关于原点对称时,体系的电偶极矩等于_______。 答案:零 13、一个外半径分别为R 1、R 2的接地导体球壳,球壳距球心a 处有一个点电荷,点电荷q 受到导体球壳的静电力的大小等于_______。 答案:212014() R q a R a a πε- 二、 选择题 1、泊松方程ε ρ φ- =?2适用于 A.任何电场 B. 静电场; C. 静电场而且介质分区均匀; D.高频电场 答案: C 2、下列标量函数中能描述无电荷区域静电势的是 A .2363y x + B. 222532z y x -+ C. 32285z y x ++ D. 2237z x + 答案: B 3、真空中有两个静止的点电荷1q 和2q ,相距为a ,它们之间的相互作用能是 A .a q q 0214πε B. a q q 0218πε C. a q q 0212πε D. a q q 02132πε 答案:A 4、线性介质中,电场的能量密度可表示为 A. ρφ21; B.E D ? ??21; C. ρφ D. E D ??? 答案:B 5、两个半径为12,R R ,124R R =带电量分别是12,q q ,且12q q =导体球相距为a(a>>12,R R ),将他们接触后又放回原处,系统的相互作用能变为原来的 A. 16,25倍 B. 1,倍 C. 1,4倍 D. 1 ,16倍 答案: A

电流和电路知识点总结

电流和电路 、电荷 1、物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电荷;换句话说,带电体具有吸引轻小物体的 性质。 2、用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电; 3、摩擦起电的实质:摩擦起电并不是创生了电,而是电子从一个物体转移到了另一个物体,失去电 子的带正电;得到电子的带负电。 二、两种电荷: 1、把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷:电子从玻璃棒转移到丝绸。 2、把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷:电子从毛皮转移到橡胶棒。 3、基本性质:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引; 4、带电体排斥带同种电荷的物体;带电体吸引带异种电荷的物体和轻小物体。 例:1、A带正电,A排斥B , B肯定带正电; 2、A带正电,A吸引B , B可能带负电也可能不带电。(A、B都是轻小物体) 三、验电器 1、用途:用来检验物体是否带电;从验电器张角的大小,可以粗略的判断带电体所带电荷的多少。 2、原理:利用同种电荷相互排斥; 四、电荷量(电荷)电荷的多少叫电荷量,简称电荷;单位:库仑(C)简称库; 五、原子的结构质子(带正电) 「原子核< 原』I中子(不带电) 电子(带负电) 原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷数在数量上相等,整个院子呈中性,原子对外不显带电的性质。 六、元电荷 1、最小的电荷叫做元电荷,用符号e表示,e=1.6*10-19C。 2、电子电荷量的大小是最小的。 七、导体、绝缘体 1、善于导电的物体叫导体:如:金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液; 2、不善于导电的物体叫绝缘体.如:橡胶、玻璃、塑料、陶瓷、油、空气等; 3、导体和绝缘体在一定条件下可以相互转换; 例如:1、干木头(绝缘体)、湿木头(导体)2、玻璃通常是绝缘体、加热到红炽状态(导体)。

《电动力学》知识点归纳及典型试题分析

《电动力学》知识点归纳及典型试题分析 一、知识点归纳 知识点1:一般情况下,电磁场的基本方程为:???? ?????=??=??+??=????-=??.0;;B D J t D H t B E ρρρρρρρρ(此为麦克斯韦方程组);在没有电荷和电流分布(的情形0,0==J ρρ)的自由空间(或均匀介质)的电磁场方程为:???? ?????=??=????=????-=??.0;0;B D t D H t B E ρρρρρρ(齐次的麦克斯韦方程组) 知识点2:位移电流及与传导电流的区别。 答:我们知道恒定电流是闭合的: ()恒定电流.0=??J 在交变情况下,电流分布由电荷守恒定律制约,它一般不再闭合。一般说来,在非恒定情况下,由电荷守恒定律有 .0≠??-=??t J ρ 现在我们考虑电流激发磁场的规律:()@.0J B μ=?? 取两边散度,由于0≡????B ,因此上式只有当0=??J 时才能成立。在非恒定情形下,一般有0≠??J ,因而()@式与电荷守恒定律发生矛盾。由于电荷守恒定律是精确的普遍规律,故应修改()@式使服从普遍的电荷守恒定律的要求。 把()@式推广的一个方案是假设存在一个称为位移电流的物理量D J ,它和电流J 合起来构成闭合的量 ()()*,0=+??D J J 并假设位移电流D J 与电流J 一样产生磁效应,即把()@修改为 ()D J J B +=??0μ。此式两边的散度都等于零,因而理论上就不再有矛盾。由电荷守恒定律 .0=??+ ??t J ρ电荷密度ρ与电场散度有关系式 .0ερ=??E 两式合起来

得:.00=??? ? ???+??t E J ε与()*式比较可得D J 的一个可能表示式 .0 t E J D ??=ε 位移电流与传导电流有何区别: 位移电流本质上并不是电荷的流动,而是电场的变化。它说明,与磁场的变化会感应产生电场一样,电场的变化也必会感应产生磁场。而传导电流实际上是电荷的流动而产生的。 知识点3:电荷守恒定律的积分式和微分式,及恒定电流的连续性方程。 答:电荷守恒定律的积分式和微分式分别为:0=??+????-=???t J dV t ds J S V ρρρρ 恒定电流的连续性方程为:0=??J 知识点4:在有介质存在的电磁场中,极化强度矢量p 和磁化强度矢量M 各的定义方法;P 与P ρ;M 与j ;E 、D 与p 以及B 、H 与M 的关系。 答:极化强度矢量p :由于存在两类电介质:一类介质分子的正电中心和负电中心不重和,没有电偶极矩。另一类介质分子的正负电中心不重和,有分子电偶极矩,但是由于分子热运动的无规性,在物理小体积内的平均电偶极矩为零,因而也没有宏观电偶极矩分布。在外场的作用下,前一类分子的正负电中心被拉开,后一类介质的分子电偶极矩平均有一定取向性,因此都出现宏观电偶极矩分布。而宏观电偶极矩分布用电极化强度矢量P 描述,它等于物理小体积V ?内的 总电偶极矩与V ?之比,.V p P i ?=∑ρi p 为第i 个分子的电偶极矩,求和符号表示 对V ?内所有分子求和。 磁化强度矢量M : 介质分子内的电子运动构成微观分子电流,由于分子电流取向的无规性,没有外场时一般不出现宏观电流分布。在外场作用下,分子电流出现有规则取向,形成宏观磁化电流密度M J 。分子电流可以用磁偶极矩描述。把分子电流看作载有电流i 的小线圈,线圈面积为a ,则与分子电流相应的磁矩为: .ia m = 介质磁化后,出现宏观磁偶极矩分布,用磁化强度M 表示,它定义为物理小体积V ?内的总磁偶极矩与V ?之比, .V m M i ?=∑ M B H P E D M j P M P ρρρρρρρρρ-=+=??=??=0 0,,,μερ

电子电路基础知识点总结

知识| 电子电路基础知识点总结 1、纯净的单晶半导体又称本征半导体,其内部载流子自由电子空穴的数量相等的。 2、射极输出器属共集电极放大电路,由于其电压放大位数约等于1,且输出电压与输入电压同相位,故又称为电压跟随器(射极跟随器)。 3、理想差动放大器其共模电压放大倍数为0,其共模抑制比为∞。 4、一般情况下,在模拟电器中,晶体三极管工作在放大状态,在数字电器中晶体三极管工作在饱和、截止状态。 5、限幅电路是一种波形整形电路,因它削去波形的部位不同分为上限幅、下限幅和双向限幅电路。 6、主从JK触发器的功能有保持、计数、置0、置1 。 7、多级放大器的级间耦合有阻容耦合、直接耦合、变压器耦合。 8、带有放大环节串联稳压电路由调整电路、基准电路、取样电路和比较放大电路分组成。 9、时序逻辑电路的特点是输出状态不仅取决于当时输入状态,还与输出端的原状态有关。 10、当PN结外加反向电压时,空间电荷区将变宽。反向电流是由少数载流子形成的。 11、半导体具有热敏性、光敏性、力敏性和掺杂性等独特的导电特性。 12、利用二极管的单向导电性,可将交流电变成脉动的直流电。 13、硅稳压管正常工作在反向击穿区。在此区内,当流过硅稳压管的电流在较大范围变化时,硅稳压管两端的电压基本不变。 14、电容滤波只适用于电压较大,电流较小的情况,对半波整流电路来说,电容滤波后,负载两端的直流电压为变压级次级电压的1倍,对全波整流电路而言较为1.2倍。15、处于放大状态的NPN管,三个电极上的电位的分布必须符合UC>UB>UE,而PNP 管处于放大状态时,三个电极上的电位分布须符合UE>UE>UC。 总之,使三极管起放大作用的条件是:集电结反偏,发射结正偏。

电动力学知识点总结及试题

洛仑兹力密度< f=/?+^x§ 三.内容提要: 1. 电磁场的基本实捡定律, (1)库仑定律* 二、知识体躺 库仑定理'脸订警壬 电童■应定体毎事孑―半丄@?抜/尸n 涡険电场假设 介质的极化焕律,0=#“ V*fi = p ▽4遁 at 仪鲁电涛fit 设 比真#伐尔定律,s= 介 M?4tM 律: ft^~a Co n Vxff = J + — a 能童守恒定律 缢性介JR 能*??> 能淹密度: S^ExH

対可个点电荷e 空间块点的场强爭丁各点电佔单越力在时徃该点场强的伕城和, (2)毕臭一萨伐尔定律(电沱决崔感场的实於疋律) (3)电耐应定律 £& -

其中: 几 1址介质中普适的41底场钛木方用.适用于任盘介丿鼠 2当14=0=0.过渡到真 空怙况: -aff at +?e —J dt v 7 5=0 2o£o 3当N N 时.回到挣场惜况: 扭方=0 £b ?恣=J 妙 F 护云=0 I 有12个未知塑.6个独立方秤,求解时必须给出二与M, 2与?的关系。 介时: 3、介贯中的电恿性廣方程 若为却铁雄介质 I 、电哦场较弱时"与丘&与臣 b 与2万与"均呈线性关系. 向同性均匀介质, P= Q=岭耳 9 9 2、导体中的欧姆定律 在存电源时?电源内部亠八海?)?直?为怖电力的等效场, 4. 洛伦兹力公式 II 7xfl = O 7xH=/ Q ?D 0p 7ft =

电动力学复习总结第一章电磁现象的普遍规律2012答案

第一章 电磁现象的普遍规律 一、 填空题 1.已知介质中的极化强度Z e A P =,其中A 为常数,介质外为真空,介质中的极 化电荷体密度=P ρ ;与P 垂直的表面处的极化电荷面密度P σ分别等于 和 。 答案: 0, A, -A 2.已知真空中的的电位移矢量D =(5xy x e +2z y e )cos500t ,空间的自由电荷体 密度为 。 答案: 5cos500y t 3.变化磁场激发的感应电场的旋度等于 。 答案: B t ?-? 4.介电常数为ε的均匀介质球,极化强度z e A P =A 为常数,则球内的极化电荷 密度为 ,表面极化电荷密度等于 答案0,cos A θ 5.一个半径为R 的电介质球,极化强度为ε,电容率为2r r K P =,则介质中的自由电荷体密度为 ,介质中的电场强度等于 . 答案: 20r K f )(εεερ-= 2 0r r K εε- 二、 选择题 1.半径为R 的均匀磁化介质球,磁化强度为M ,则介质球的总磁矩为 A .M B. M R 334π C.3 43R M π D. 0 答案:B 2.下列函数中能描述静电场电场强度的是 A .z y x e x e y e x ++32 B.φθe cos 8 C.y x e y e xy 236+ D.z e a (a 为非零常数) 答案: D

3.充满电容率为ε的介质平行板电容器,当两极板上的电量t q q ωsin 0=(ω很小),若电容器的电容为C ,两极板间距离为d ,忽略边缘效应,两极板间的位移电流密度为: A .t dC q ωω εcos 0 B. t dC q ωωsin 0 C. t dC q ωωεsin 0 D. t q ωωcos 0 答案:A 4.下面矢量函数中哪一个不能表示磁场的磁感强度?式中的a 为非零常数 A .r e ar (柱坐标) B.y x e ax e ay +- C. y x e ay e ax - D.φe ar 答案:A 5.变化磁场激发的感应电场是 A.有旋场,电场线不闭和 B.无旋场,电场线闭和 C.有旋场,电场线闭和 D.无旋场,电场线不闭和 答案: C 6.在非稳恒电流的电流线的起点.终点处,电荷密度ρ满足 A.J ??=ρ B.0=??t ρ C.0=ρ D. 0≠??t ρ 答案: D 7.处于静电平衡状态下的导体,关于表面电场说法正确的是: A.只有法向分量; B.只有切向分量 ; C.表面外无电场 ; D.既有法向分量,又有切向分量 答案:A 8.介质中静电场满足的微分方程是 A.;,0t B E E ??-=??=?? ερ B.0,=??=??E D ρ; C.;0,0=??=??E E ερ D.;,t B E D ??-=??=?? ρ 答案:B 9.对于铁磁质成立的关系是 A.H B μ= B.H B 0μ= C.)(0 M H B +=μ D.)(M H B +=μ 答案:C 10.线性介质中,电场的能量密度可表示为 A. ρφ21; B.E D ?2 1; C. ρφ D. E D ? 答案:B

电流和电路知识点总结及经典习题(含答案)(word)

电流和电路知识点总结及经典习题(含答案)(word) 一、电流和电路选择题 1.如图所示,无风条件下卡通造型铝箱气球两次均向带电棒靠近但未接触,气球() A. 不带电 B. 带正电 C. 带负电 D. 带电情况无法判断【答案】 A 【解析】【解答】气球可以被带正电的物体吸引,也可以被负电吸引,说明气球不带电,A符合题意。 故答案为:A. 【分析】带电体可以吸引不带电的轻小物体。 2.如图所示,开关S闭合时,可能发生的现象是() A. L1、L2都不发光 B. L1不发光、L2发光 C. 电池被烧坏 D. L1发光、L2不发光 【答案】 B 【解析】【解答】由图示电路图可知,开关闭合时,L1被短路,只有L2接入电路,则闭合开关后L1不发光,L2发光,电池没有被短路,不会烧坏电池. 故答案为:B. 【分析】由图可知,当开关闭合时,开关与L1并联,此时电流只过开关,而不经过灯泡L1,所以灯泡L1被短路. 3.轿车装有日间行车灯后可提高行车的安全性。当轿车启动,即电键闭合,日间行车灯发光,若电键再闭合,近灯光可同时发光。在如图所示的电路中,符合上述情况的是() A. B. C. D.

【答案】D 【解析】【解答】A.由电路图可知,只闭合S1时,两灯泡均不亮,A不符合题意;B.由电路图可知,只闭合S1时,两灯泡都亮,再闭合S2时,L1不亮,B不符合题意;C.由电路图可知,只闭合S1时,车前大灯L2亮,再闭合S2时,日间行车灯L1亮,C不符合题意; D.由电路图可知,只闭合S1时,日间行车灯L1亮,再闭合S2时,车前大灯L2亮,D符合题意. 故答案为:D. 【分析】由题知,S1闭合,L1发光,再闭合S2,L2也发光,说明L1与L2可以独立工作即为并联,且S1位于干路,S2位于L2支路. 4.图所示的电路中a、b是电表,闭合开关要使电灯发光,则:() A. a、b都是电流表 B. a、b都是电压表 C. a是电流表,b是电压表 D. a是电压表,b 是电流表 【答案】 C 5.下列各电路中,闭合开关,两个灯泡不能都发光的电路是() A. B. C. D. 【答案】C 【解析】【解答】解:A、由图示电路图可知,两灯泡并联,闭合开关,两灯泡都发光,故A错误; B、由图示电路图可知,两灯泡串联,闭合开关,两灯泡都发光,故B错误; C、由图示电路图可知,闭合开关,灯L2发光,灯L1被短路,L1不能发光,即两个灯泡不能都发光,故C正确;

电动力学知识点归纳

《电动力学》知识点归纳 一、试题结构 总共四个大题: 1.单选题('210?):主要考察基本概念、基本原理和基本公式, 及对它们的理解。 2.填空题('210?):主要考察基本概念和基本公式。 3.简答题 ('35?):主要考察对基本理论的掌握和基本公式物理意 义的理解。 4. 证明题 (''78+)和计算题(''''7689+++):考察能进行简单 的计算和对基本常用的方程和原理进行证明。例如:证明泊松方程、电磁场的边界条件、亥姆霍兹方程、长度收缩公式等等;计算磁感强度、电场强度、能流密度、能量密度、波的穿透深度、波导的截止频率、空间一点的电势、矢势、以及相对论方面的内容等等。 二、知识点归纳 知识点1:一般情况下,电磁场的基本方程为:??? ? ? ????=??=??+??=????- =??.0;;B D J t D H t B E ρ(此为麦克斯韦方程组);在没有电荷和电流分布(的情形0,0==J ρ)的自由空间(或均匀 介质)的电磁场方程为:??? ? ? ?? ? ?=??=????=????-=??.0;0;B D t D H t B E (齐次的麦克斯韦方程组)

知识点2:位移电流及与传导电流的区别。 答:我们知道恒定电流是闭合的: ()恒定电流.0=??J 在交变情况下,电流分布由电荷守恒定律制约,它一般不再闭合。一般说来,在非恒定情况下,由电荷守恒定律有 .0≠??-=??t J ρ 现在我们考虑电流激发磁场的规律:()@.0J B μ=?? 取两边散度,由于 0≡????B ,因此上式只有当0=??J 时才能成立。在非恒定情形下,一般有 0≠??J ,因而()@式与电荷守恒定律发生矛盾。由于电荷守恒定律是精确的普 遍规律,故应修改()@式使服从普遍的电荷守恒定律的要求。 把()@式推广的一个方案是假设存在一个称为位移电流的物理量D J ,它和电流 J 合起来构成闭合的量 ()()*,0=+??D J J 并假设位移电流D J 与电流J 一样产 生磁效应,即把()@修改为 ()D J J B +=??0μ。此式两边的散度都等于零,因而理论上就不再有矛盾。由电荷守恒定律 .0=??+ ??t J ρ电荷密度ρ与电场散度有关系式 .0 ερ =??E 两式合起来得:.00=??? ? ? ??+??t E J ε与()*式比较可得D J 的一个可能表示式 .0 t E J D ??=ε 位移电流与传导电流有何区别: 位移电流本质上并不是电荷的流动,而是电场的变化。它说明,与磁场的变化会感应产生电场一样,电场的变化也必会感应产生磁场。而传导电流实际上是电荷的流动而产生的。 知识点3:电荷守恒定律的积分式和微分式,及恒定电流的连续性方程。 答:电荷守恒定律的积分式和微分式分别为:0 =??+????-=???t J dV t ds J S V ρρ 恒定电流的连续性方程为:0=??J

电动力学-知识点总结

第一章电磁现象的普遍规律 一、主要内容: 电磁场可用两个矢量—电场强度和磁感应强度来完全描写,这一章的主要任务是:在实验定律的基础上找出, 所满足的偏微分方程组—麦克斯韦方程组以及洛仑兹力公式,并讨论介质的电磁性质及电磁场的能量。在电磁学的基础上从实验定律出发运用矢量分析得出电磁场运动的普遍规律;使学生掌握麦克斯韦方程的微分形式及物理意义;同时体会电动力学研究问题的方法,从特殊到一般,由实验定律加假设总结出麦克斯韦方程。完成由普通物理到理论物理的自然过渡。 二、知识体系: 三、内容提要: 1.电磁场的基本实验定律: (1)库仑定律:

对个点电荷在空间某点的场强等于各点电荷单独存在时在该点场强的矢量和,即: (2)毕奥——萨伐尔定律(电流决定磁场的实验定律) (3)电磁感应定律 ①生电场为有旋场(又称漩涡场),与静电场本质不同。 ②磁场与它激发的电场间关系是电磁感应定律的微分形式。 (4)电荷守恒的实验定律 , ①反映空间某点与之间的变化关系,非稳恒电流线不闭合。 ② 若空间各点与无关,则为稳恒电流,电流线闭合。 稳恒电流是无源的(流线闭合),,均与无关,它产生的场也与无关。 2、电磁场的普遍规律—麦克斯韦方程 其中:

1是介质中普适的电磁场基本方程,适用于任意介质。 2当,过渡到真空情况: 3当时,回到静场情况: 4有12个未知量,6个独立方程,求解时必须给出与,与的关系。介质中: 3、介质中的电磁性质方程 若为非铁磁介质 1、电磁场较弱时:均呈线性关系。 向同性均匀介质: ,, 2、导体中的欧姆定律 在有电源时,电源内部,为非静电力的等效场。 4.洛伦兹力公式 考虑电荷连续分布,

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第十五章电流和电路 摩擦起电:摩擦过的物体具有吸引轻小物体的现象——带电体==本质:电荷 的转移 正电荷:被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷 种类 电荷负电荷:被毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷 性质:同种电荷互相排斥,异种电荷互相排斥 检验:验电器——原理:同种电荷互相排斥 电量: q 单位:库伦简称:库符号: C 元电荷:最小电荷:e=1.6 × 10 19 C 组成:电源、开关、导线、用电器 电源:提供电能 开关:控制电路通断 作用用电器:消耗电能 导线:传输电能的路径 导体:金属、人体、食盐水 两种材料 绝缘体:橡胶、玻璃、塑料 电流产生条件①电路闭合 ②保持通路 定义:正电荷移动的方向 电路电流的方向 在电源中电源的正极→用电器→电源的负极 单位: A 103 mA 10 3 A 工具:电流表 ○ A 测量使用方法①电流表必须和被测的用电器串联电流的大小( I )②看清量程、分度值,不准超过电流 表的量程 ③必须正入负出 ④任何情况下都不能直接连到电源 的两极 电路的连接:先串后并,就近连线,弄清首尾 通路:接通的电路 三种状态断路:断开的电路 短路:电流不经过用电器直接回到电源的负极 两种类型: 类型定义开关作用 串联把用电器逐个连接起来的电路可以控制所有用电器,与开关位置无关 并联把用电器并列连接起来的电路在干路时,可控制所有用电器;在支路时,只可 以控制本支路的用电器

类型电流规律用电器特点 串联在串联电路中,电流处处相等任何一个用电器工作与否,都会影响其他的 用电器 并联在并联电路中,干路电流等于支路任何一个用电器工作与否,不会影响其他的电流之和用电器 一、电荷 1、物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电荷;换句话说,带电体具有吸引 轻小物体的性质。 2、用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电; 3、摩擦起电的实质:摩擦起电并不是创生了电,而是电子从一个物体转移到了另一个物 体,失去电子的带正电;得到电子的带负电。 二、两种电荷: 1、把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷;电子从玻璃棒转移到丝绸。 2、把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷;电子从毛皮转移到橡胶棒。 3、基本性质:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引; 4、带电体排斥带同种电荷的物体;带电体吸引带异种电荷的物体和轻小物体。 例: 1、A 带正电, A 排斥 B , B 肯定带正电; 2、A 带正电, A 吸引 B , B 可能带负电也可能不带电。( A 、 B 都是轻小物体) 三、验电器 1、用途:用来检验物体是否带电;从验电器张角的大小,可以粗略的判断带电体所带电 荷的多少。 2、原理:利用同种电荷相互排斥; 电荷;单位:库仑( C)简称库; 四、电荷量(电荷)电荷的多少叫电荷量,简称 五、原子的结构质子(带正电) 原子核 原子中子(不带电) 电子(带负电) 原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷数在数量上相等,整个院子呈中性,原子对外不显带电的性质。 六、元电荷 1、最小的电荷叫做元电荷,用符号 e 表示, e=1.6*10 -19C。 2、电子电荷量的大小是最小的。 七、导体、绝缘体 1、善于导电的物体叫导体;如:金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液; 2、不善于导电的物体叫绝缘体,如:橡胶、玻璃、塑料、陶瓷、油、空气等; 3、导体和绝缘体在一定条件下可以相互转换; 例如: 1、干木头(绝缘体)、湿木头(导体) 2、玻璃通常是绝缘体、加热到红炽状态(导体) 一、电流 1、电荷的定向移动形成电流;(电荷包括正电荷和负电荷定向移动都可以形成电流) 3、规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向(负电荷定向移动的方向与电流方向相反,

电动力学章节总结

本章总结 一、总结 1 .电磁场的六大基本方程及其对应的边值关系 欧姆定律:■ p = J E = ^― — cE 2 P P = -(1 )p f - - 另外常用:. 「 ; 「一 (可由上面相关公式 推出) 3. 洛仑兹力密度公式、电荷守恒定律 电荷守恒定律: 萌 di = J r 4一 dt IS^dl =-f — dS □ b 忍 lH di =l f -^- — Ib dS 页 J dt h 炒罰=0 护廳=-张 ju 厶 妄 X (总2 - Sj ) - 0 沁風-戸1) = S 址〔万立-£) = J 乳( & - 5J = 0 乳(£ 一尺2 — 口」 2. 介质的特性 D = E £ f5 = E 05+F= (1+监)窃直=右电丘=压 P = 1 屁盪=(S — 1)% 盪=(e-£0)S 焦耳定律: 洛仑兹力密度公式: f - p (S + vx 由此式可导出: V ■ D = Py V 直=0 Vx ^ = f M B = [i 0S + + 唧誘二四

4. 能量的转化与守恒定律 积分式: 5. 重要推导及例题 (1) .六个边值关系的导出; (2) .由真空中的麦克斯韦方程推出介质中的麦克斯韦方程; (3) .能流密度和能量密度公式的推导; (4) .单根导线及平行双导线的能量传输图象; (5) .例题:所有课堂例题 6. 几个重要的概念、定义 (1). ''V - ■.- --; (2). (3) .矢量场的“三量三度”(见《矢量场论和张量知识》)和麦 克斯韦电磁 理论的“四、三、二、一”,其中“三量三度”见《矢量 场论和张量知识》。 本章内容归纳 (1) .唯一性定理的两种叙述 一般介质情况下的唯一性定理 St 占 dt 稳恒条件下: V 0 ( [J dS=O 微分式: 5譽—总 其中, 9p =了疔

电流和电路知识点归纳总结

第五章基础知识 一、电荷 1、摩擦过的物体物体具有吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电,或者说带了电荷; 二、两种电荷: 1、用绸子摩擦的玻璃棒带的电荷叫正电荷; 2、用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷; 3、基本性质:同中电荷相互排斥,异种电荷相互吸引; 三、验电器 1、用途:用来检验物体是否带电; 2、原理:同种电荷相互排斥; 四、电荷量(电荷) 1、电荷的多少叫电荷量、简称电荷; 2、电荷的单位:库仑(C)简称库; 五、元电荷: 1、原子是由位于中心的带正电的原子核和核外带负电的电子组成; 2、把最小的电荷叫元电荷(一个电子所带电荷)用e表示;e=1.60×10-19C; 4、在通常情况下,原子核所带正电荷与核外电子总共所带负电荷在数量上相等,整个原子呈中性; 六、摩擦起电 1、原因:不同物体的原子核束缚电子的本领不同; 2、摩擦起电的实质:摩擦起电并不是创造了电荷,而是电子从一个物体转移到了另一个物体,失去电子的带正电。得到电子的带负电; 七、导体和绝缘体 1、善于导电的物体叫导体;如:金属、人体、大地、酸碱盐溶液; 2、不善于导电的物体叫绝缘体,如:橡胶、玻璃、塑料等; 3、金属导体靠自由电子导电,酸碱盐溶液靠正负离子导电; 4、导体和绝缘体在一定条件下可以相互转换; 八、电流 1、电荷的定向移动形成电流; 2、能够供电的装置叫电源。 3、规定:真电荷定向移动的方向为电流的方向(负电荷定向移动方向和电流方向相反) 4、在电源外部,电流的方向从电源的正极流向负极; 九、电路:用导线将用电器、开关、用电器连接起来就组成了电路; 1、电源:提供持续电流,把其它形式的能转化成电能; 2、用电器:消耗电能,把电能转化成其它形式的能(电灯、电风扇等) 3、导线:输送电能的; 4、开关:控制电路的通断;十、电路的工作状态 1、通路:处处连同的电路; 2、开路:某处断开的电路; 3、短路:用导线直接将电源的正负极连同;(不允许发生) 十一、电路图及元件符号: 1、用符号表示电路连接的图叫电路图,常用的符号如下: 画电路图时要注意:整个电路图是长方形;导线要横平竖直;元件不能画在拐角处。 十二、串联和并联 十三、电路的连接方法 1、线路简其捷、不能出现交叉; 2、连出的实物图中各元件的顺序一定要与电路图保持一致; 3、一般从电源的正极起,顺着电流方向,依次连接,直至回到电源的负极; 4、并联电路连接中,先串后并,先支路后干路,连接时找准分支点和汇合点。 5、在连接电路前应将开关断开; 十四、电流的强弱 1、电流:表示电流强弱的物理量,符号I 2、单位:安培,符号A,还有毫安(mA)、微安(μA)1A=1000mA 1mA=1000μA 十五、电流的测量:用电流表;符号A 1、电流表的结构:接线柱、量程、示数、分度值 2、电流表的使用 (1)先要三“看清”:看清量程、指针是否指在临刻度线上,正负接线柱 (2)电流表必须和用电器串联;(相当于一根导线) (3)电流表必须和用电器串联;(相当于一根导线) (4)选择合适的量程(如不知道量程,应该选较大的量程,并进行试触。) 注:试触法:先把电路的一线头和电流表的一接线柱固定,再用电路的另一线头迅速试触电流表的另一接线柱,若指针摆动很小(读数不准),需换小量程,若超出量程(电流表会烧坏),则需换更大的量程。 3、电流表的读数 (1)明确所选量程(0-3A和0-0.6A)(2)明确分度值(每一小格表示的电流值) (3)根据表针向右偏过的格数读出电流值 4、电流表接入电路时,如果指针迅速偏到最右端(所选量程太小)如果指针向左偏转(正负接线柱接反)如果指针偏转角度很小(所选量程太大) 5、使用电流表之前如果指针不在零刻度线上,就进行调零。 十六、串、并联电路中电流的特点:串联电路中电流处处相等;(I=I1+I2+……+I n) 并联电路干路电流等于各支路电流之和;(I=I1=2=……I n )

电动力学_知识点总结

第一章电磁现象的普遍规律一、主要内容: 电磁场可用两个矢量—电场强度和磁感应强度来完全 描写,这一章的主要任务是:在实验定律的基础上找出, 所满足的偏微分方程组—麦克斯韦方程组以及洛仑兹力公式,并讨论介质的电磁性质及电磁场的能量。在电磁学的基础上从实验定律出发运用矢量分析得出电磁场运动的普遍规律;使学生掌握麦克斯韦方程的微分形式及物理意义;同时体会电动力学研究问题的方法,从特殊到一般,由实验定律加假设总结出麦克斯韦方程。完成由普通物理到理论物理的自然过渡。 二、知识体系: 三、内容提要:

1.电磁场的基本实验定律: (1)库仑定律: 对个点电荷在空间某点的场强等于各点电荷单独存在时在该点场强的矢量和,即: (2)毕奥——萨伐尔定律(电流决定磁场的实验定律) (3)电磁感应定律 ①生电场为有旋场(又称漩涡场),与静电场本质不同。 ②磁场与它激发的电场间关系是电磁感应定律的微分形式。 (4)电荷守恒的实验定律 , ①反映空间某点与之间的变化关系,非稳恒电流线不闭合。 ② 若空间各点与无关,则为稳恒电流,电流线闭合。 稳恒电流是无源的(流线闭合),,均与无关,它产生的场也与无关。 2、电磁场的普遍规律—麦克斯韦方程

其中: 1是介质中普适的电磁场基本方程,适用于任意介质。 2当,过渡到真空情况: 3当时,回到静场情况: 4有12个未知量,6个独立方程,求解时必须给出与,与的关系。介质中: 3、介质中的电磁性质方程 若为非铁磁介质 1、电磁场较弱时:均呈线性关系。

向同性均匀介质: ,, 2、导体中的欧姆定律 在有电源时,电源内部,为非静电力的等效场。 4.洛伦兹力公式 考虑电荷连续分布, 单位体积受的力: 洛伦兹认为变化电磁场上述公式仍然成立,近代物理实验证实了它的正确。 说明:① ② 5.电磁场的边值关系 其它物理量的边值关系:

电流和电路知识点总结

电流和电路知识点总结 一、电流和电路选择题 1.如图所示的电蚊拍,具有灭蚊和照明等功能.当开关S l闭合、S2断开时,只有灭蚊网通电起到灭蚊作用;当开关S l和S2都闭合时,灭蚊网与灯都通电同时起到灭蚊和照明作用.所示电路设计符合这种要求的是() A. B. C. D. 【答案】 D 【解析】【解答】解:根据题意可知,灭蚊网和灯泡互不影响,因此属于并联,AB不符合题意; 当开关S l闭合、S2断开时,只有照明灯工作,C不符合题意; 当开关S1闭合、S2断开时,只有灭蚊网通电起到灭蚊作用;当开关S1和S2都闭合时,灭蚊网与灯都通电,同时起到灭蚊和照明作用,说明S1控制整个电路,S2控制灯泡,D符合题意. 故答案为:D. 【分析】根据电路要求,用电器要并联,干路上有开关,灯泡分支上有开关. 2.汽车的手动刹车器(简称“手刹”)在拉起时处于刹车制动状态,放下时处于解除刹车状态。如果手刹处在拉爆状态,汽车也能运动,但时间长了会损坏刹车片,有一款汽车设计了一个提醒司机的电路;汽车启动,开关S1闭合,手刹拉起,开关S2闭合,仪表盘上的指示灯会亮;汽车不启动,开关S1断开,指示灯熄灭,或者放下手刹,开关S2断开,指示灯也熄灭,下列电路图符合上述设计要求的是()

A. B. C. D. 【答案】 A 【解析】【解答】根据用电器的工作要求,当开关都闭合时用电器才能工作,所以电路是串联电路,A符合题意。 故答案为:A. 【分析】串联电路的特点是各用电器互相影响。 3.交通法规定,不但司机要系安全带,副驾驶也应该系安全带.假设驾驶员和副驾驶的安全带分别对应开关S1和S2,系好安全带,相当于闭合开关,且只有当两人都系好安全带时,才会指示灯熄灭,提示音消失.符合上述要求的正确电路图是 A. B. C. D. 【答案】 C 【解析】【解答】根据要求,当开关闭合时,灯泡不亮,电铃不响,则开关和用电器并联,为了电路不出现电源短路,则电路中要有电阻保护电路,C符合题意。 故答案为:C. 【分析】当开关闭合用电器不工作时,则开关和用电器并联。 4.某款玩具电动汽车上安装有电动机和小灯泡,它们既可以各自独立工作,又可以同时工作。如图所示的电路中,符合上述要求的是() A. B. C. D.

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