大学物理电磁学总结精华
- 格式:pptx
- 大小:273.23 KB
- 文档页数:13
大学物理电磁学总结电磁学是物理学中重要的一个分支,研究电荷和电荷之间的相互作用以及电磁场的性质。
它是现代科技和工程学的基础,包括电子学、通信技术、电力工程等领域。
本文将对大学物理电磁学的基本概念、原理和应用进行总结。
大学物理电磁学主要包括电场和磁场。
首先,电场是一种由电荷产生的力场。
电荷可以是正电荷或负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
电场强度的大小与电荷密度成正比,与距离的平方成反比。
电场强度的方向与正电荷相反。
电场的性质可以通过库仑定律来描述,该定律规定了两个电荷之间的力与它们之间的距离和大小有关。
接下来,磁场是一种由磁荷(电流)产生的力场。
电流是电荷的流动,它可以是直流电流或交流电流。
磁场的强度和方向由安培定律来描述,该定律规定了磁场的大小和电流强度、导线形状以及距离的关系。
根据安培定律,电流在空间中会形成闭合回路,这就是电磁感应的基础。
电场和磁场有很多相互关联的性质。
其中一个最重要的是法拉第定律,该定律描述了磁场变化时所产生的感应电动势。
法拉第定律是电磁感应的基础,也是发电机和变压器等电磁设备的基础原理。
此外,电磁波也是电场和磁场相互作用的结果。
电磁波可以通过振荡的电荷或电流来产生,它既有电场分量也有磁场分量,其传播速度为光速。
电磁学在物理学和工程学中有广泛的应用。
例如,电磁学解释了原子和分子中电子的结构,电磁辐射是元素谱线和光谱的基础。
此外,电磁学也是电动机、发电机、变压器等电力设备的基础原理。
电磁学还包括电子学,研究电路中电流、电压和电阻之间的关系。
电子学是现代通信、计算机和控制工程的基础。
此外,电磁学还研究了天体物理学中的电磁现象,例如太阳风、星际磁场等。
总而言之,大学物理电磁学是研究电荷、电场和磁场的性质、相互作用以及电磁波的传播性质的学科。
电磁学是现代科技和工程学的基础,广泛应用于电力工程、通信技术、电子学和天体物理学等领域。
深入理解电磁学的基本概念和原理对于理解现代科技和工程学的发展具有重要意义。
电磁学物理学习的个人总结
电磁学是物理学的一个重要分支,研究电荷和电流之间相互作用产生的电磁现象。
以下是我个人对电磁学学习的总结:
1. 静电学:静电学研究电荷的性质以及电荷之间的相互作用。
其中包括库仑定律,描述了两个电荷之间的作用力与其距离和电荷大小的关系;电场的概念,描述了空间中的电场强度与电荷分布的关系;高斯定理,描述了电场通过一个闭合曲面的通量与该曲面内的电荷量的关系。
2. 电磁场的描述:电磁场是电荷和电流产生的物理现象,通过场的概念可以描述电磁场的性质。
麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程,其中包括了法拉第电磁感应定律、安培环路定理、电荷守恒定律和高斯定律。
3. 电磁波:电磁波是电场和磁场在空间中传播的波动现象。
根据波长和频率的不同,电磁波可以分为不同的类型,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
电磁波的传播速度是恒定的,也就是光速。
4. 电磁感应:电磁感应是指通过磁场的变化产生电流或者通过电场的变化产生电场的过程。
法拉第电磁感应定律描述了磁场变化引起的感应电动势;电磁感应也是电磁感应定律和楞次定律的应用领域。
5. 电磁波的传播:电磁波的传播是指电磁波在空间中的传播过程。
电磁波既可以在真空中传播,也可以在介质中传播。
电磁波的传播是横波,电场和磁场垂直于传播方向的振动,且振动方向相互垂直。
总的来说,电磁学是一门重要的物理学科,涵盖了静电学、电磁场的描述、电磁波和电磁感应等内容。
通过学习电磁学,可以深入理解电荷和电流之间的相互作用,了解电磁现象的本质,并应用于各个领域,如电子技术、通信和天文学等。
大学物理电磁学公式总结➢ 第一章(静止电荷的电场)1. 电荷的基本性质:两种电荷,量子性,电荷守恒,相对论不变性。
2. 库仑定律:两个静止的点电荷之间的作用力F =kq 1q 2r 2e r =q 1q 24πε0r 2e r3. 电力叠加原理:F=ΣF i4. 电场强度:E=Fq, q 0为静止电荷5. 场强叠加原理:E=ΣE i用叠加法求电荷系的静电场:E =∑q i4πε0r i 2e ri i (离散型) E=∫dq4πε0r 2e r q(连续型)6. 电通量:Φe=∫E •dS s7. 高斯定律:∮E •dS s=1ε0Σq int 8. 典型静电场:1) 均匀带电球面:E=0 (球面内)E=q 4πε0r 2e r (球面外)2) 均匀带电球体:E=q 4πε0R3r =ρ3ε0r (球体内)E=q4πε0r 2e r (球体外) 3) 均匀带电无限长直线:E=λ2πε0r ,方向垂直于带电直线4) 均匀带电无限大平面:E=σ2ε0,方向垂直于带电平面9. 电偶极子在电场中受到的力矩:M=p×E➢ 第三章(电势)1. 静电场是保守场:∮E •dr L=0 2. 电势差:φ1 –φ2=∫E •dr (p2)(p1)电势:φp =∫E •dr (p0)(p) (P0是电势零点) 电势叠加原理:φ=Σφi 3. 点电荷的电势:φ=q 4πε0r电荷连续分布的带电体的电势:φ=∫dq4πε0r4. 电场强度E 与电势φ的关系的微分形式:E=-gradφ=-▽φ=-(∂φ∂xi +∂φ∂yj +∂φ∂zk )电场线处处与等势面垂直,并指向电势降低的方向;电场线密处等势面间距小。
5. 电荷在外电场中的电势能:W=q φ移动电荷时电场力做的功:A 12=q(φ1 –φ2)=W 1-W 2电偶极子在外电场中的电势能:W=-p •E➢ 第四章(静电场中的导体)1. 导体的静电平衡条件:E int =0,表面外紧邻处Es ⊥表面 或导体是个等势体。
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。
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:$U_{AB} = V_A V_B$。
大学物理电磁学公式总结汇总普通物理学教程大学物理电磁学公式总结,下面给大家整理了关于大学物理电磁学公式总结,方便大家学习大学物理电磁学公式总结1定律和定理1. 矢量叠加原理:任意一矢量可看成其独立的分量的和。
即:=∑ (把式中换成、、、、、就分别成了位置、速度、加速度、力、电场强度和磁感应强度的叠加原理)。
2. 牛顿定律:=m (或= );牛顿第三定律:′= ;万有引力定律:3. 动量定理:→动量守恒:条件4. 角动量定理:→角动量守恒:条件5. 动能原理:(比较势能定义式:)6. 功能原理:A外+A非保内=ΔE→机械能守恒:ΔE=0条件A 外+A非保内=07. 理想气体状态方程:或P=nkT(n=N/V,k=R/N0)8. 能量均分原理:在平衡态下,物质分子的每个自由度都具有相同的平均动能,其大小都为kT/2。
克劳修斯表述:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其它影响。
开尔文表述:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用的功而不产生其它影响。
实质:在孤立系统内部发生的过程,总是由热力学概率小的宏观状态向热力学概率大的状态进行。
亦即在孤立系统内部所发生的过程总是沿着无序性增大的方向进行。
9. 热力学第一定律:ΔE=Q+A10.热力学第二定律:孤立系统:ΔS0(熵增加原理)11. 库仑定律:(k=1/4πε0)12. 高斯定理:(静电场是有源场)→无穷大平板:E=σ/2ε013. 环路定理:(静电场无旋,因此是保守场)θ2Ir P o Rθ1I14. 毕奥—沙伐尔定律:直长载流导线:无限长载流导线:载流圆圈:,圆弧:电磁学1. 定义:= /q0 单位:N/C =V/mB=Fmax/qv;方向,小磁针指向(S→N);单位:特斯拉(T)=104高斯(G)① 和:=q( + × )洛仑兹公式②电势:电势差:电动势:( )③电通量:磁通量:磁通链:ΦB=NφB单位:韦伯(Wb)Θ ⊕-q +qS④电偶极矩:=q 磁矩:=I =IS⑤电容:C=q/U 单位:法拉(F)乘自感:L=Ψ/I 单位:亨利(H)乘互感:M=Ψ21/I1=Ψ12/I2 单位:亨利(H)⑥电流:I = ; 乘位移电流:ID =ε0 单位:安培(A)⑦乘能流密度:2. 实验定律① 库仑定律:②毕奥—沙伐尔定律:③安培定律:d =I ×④电磁感应定律:ε感= –动生电动势:感生电动势:( i为感生电场)乘⑤欧姆定律:U=IR( =ρ )其中ρ为电导率3. 乘定理(麦克斯韦方程组)电场的高斯定理:( 静是有源场)( 感是无源场)磁场的高斯定理:( 稳是无源场)( 感是无源场)电场的环路定理:(静电场无旋)(感生电场有旋;变化的磁场产生感生电场)安培环路定理:(稳恒磁场有旋)(变化的电场产生感生磁场)4. 常用公式①无限长载流导线:螺线管:B=nμ0I② 带电粒子在匀强磁场中:半径周期磁矩在匀强磁场中:受力F=0;受力矩③电容器储能:Wc= CU2 乘电场能量密度:ωe= ε0E2 电磁场能量密度:ω= ε0E2+ B2乘电感储能:WL= LI2 乘磁场能量密度:ωB= B2 电磁场能流密度:S=ωV④ 乘电磁波:C= =3.0×108m/s 在介质中V=C/n,频率f=ν=波动学大学物理电磁学公式总结2概念(2113定义和相关公式)1. 位置矢量:,其5261在直角坐标系中:; 角位置:4102θ16532. 速度:平均速度:速率:( )角速度:角速度与速度的关系:V=rω3. 加速度:或平均加速度:角加速度:在自然坐标系中其中(=rβ),(=r2 ω)4. 力:=m (或= ) 力矩:(大小:M=rFcosθ方向:右手螺旋法则)5. 动量:,角动量:(大小:L=rmvcosθ方向:右手螺旋法则)6. 冲量:(= Δt);功:(气体对外做功:A=∫PdV)mg(重力) → mgh-kx(弹性力) → kx2/2F= (万有引力) → =Ep(静电力) →7. 动能:mV2/28. 势能:A保= –ΔEp不同相互作用力势能形式不同且零点选择不同其形式不同,在默认势能零点的情况下:机械能:E=EK+EP9. 热量:其中:摩尔热容量C与过程有关,等容热容量Cv 与等压热容量Cp之间的关系为:Cp= Cv+R10. 压强:11. 分子平均平动能:;理想气体内能:12. 麦克斯韦速率分布函数:(意义:在V附近单位速度间隔内的分子数所占比率)13. 平均速率:方均根速率:;最可几速率:14. 熵:S=KlnΩ(Ω为热力学几率,即:一种宏观态包含的微观态数)15. 电场强度:= /q0 (对点电荷:)16. 电势:(对点电荷);电势能:Wa=qUa(A= –ΔW)17. 电容:C=Q/U ;电容器储能:W=CU2/2;电场能量密度ωe=ε0E2/218. 磁感应强度:大小,B=Fmax/qv(T);方向,小磁针指向(S→N)。
电磁学部分总结静电场部分第一部分:静电场得基本性质与规律电场就是物质得一种存在形态,它同实物一样也具有能量、动量、质量等属性。
静电场得物质特性得外在表现就是:(1)电场对位于其中得任何带电体都有电场力得作用(2)带电体在电场中运动,电场力要作功——电场具有能量1、描述静电场性质得基本物理量就是场强与电势,掌握定义及二者间得关系。
电场强度电势2、反映静电场基本性质得两条定理就是高斯定理与环路定理要掌握各个定理得内容,所揭示得静电场得性质,明确定理中各个物理量得含义及影响各个量得因素。
重点就是高斯定理得理解与应用。
3、应用(1)、电场强度得计算a)、由点电荷场强公式及场强叠加原理计算场强一、离散分布得点电荷系得场强二、连续分布带电体得场强其中,重点掌握电荷呈线分布得带电体问题b)、由静电场中得高斯定理计算场源分布具有高度对称性得带电体得场强分布一般诸如球对称分布、轴对称分布与面对称分布,步骤及例题详见课堂笔记。
还有可能结合电势得计算一起进行。
c)、由场强与电势梯度之间得关系来计算场强(适用于电势容易计算或电势分布已知得情形),掌握作业及课堂练习得类型即可。
(2)、电通量得计算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 角c)、由高斯定理求某些电通量(3)、电势得计算a)、场强积分法(定义法)——根据已知得场强分布,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:静电场中得导体与电介质一、导体得静电平衡状态与条件导体内部与表面都没有电荷作宏观定向运动得状态称为静电平衡状态。
静电平衡下导体得特性:(1)整个导体就是等势体,导体表面就是个等势面;(2)导体内部场强处处为零,导体表面附近场强得大小与该表面得电荷面密度成正比,方向与表面垂直;(3)导体内部没有净电荷,净电荷只分布在外表面。
有导体存在时静电场得计算1.静电平衡得条件原则: 2、基本性质方程:高斯定理场强环路定理3、电荷守恒定律二、静电场中得电介质掌握无限大、均匀得、各向同性得电介质得情况:充满电场空间得各向同性均匀电介质内部得场强大小等于真空中场强得倍,方向与真空中场强方向一致。
大学物理电磁学公式总结汇总电磁学是物理学中非常重要的一个分支领域,它探讨电和磁之间相互关系的基本规律以及物质对电和磁的响应。
它涉及的公式非常多,因此我们需要对这些公式进行整理和总结,以便更好地掌握电磁学的知识。
1. 库仑定律库仑定律描述了电荷之间的相互作用力。
可以用以下公式表示:F = kQ1Q2 / r^2其中,F表示电荷之间的力;Q1,Q2是电荷的大小;r是两个电荷之间的距离;k是一个常数,通常被称为库仑常数。
2. 高斯定理高斯定理用于计算电荷分布的电场,它表明,如果电荷不均匀地分布在一个封闭的表面上,那么通过这个表面上任意一点的电通量正比于在这个表面内部包含的电荷的数量。
可以用以下公式表示:∫E·dA=Q/ε0其中,E表示电场;dA表示一个微小的面积元素;∫E·dA 表示电通量;Q表示包含在表面内的电荷总量;ε0是真空介电常数。
3. 法拉第定律法拉第定律描述了磁场和电场之间相互作用的基本规律,它表明一个在变化的磁场会产生一个沿着闭合电路方向的电动势。
公式可以表示为:ε = -dΦ/dt其中,ε表示电动势;Φ表示磁通量;t表示时间。
4. 安培定理安培定理描述了电流周围的磁场,它表明,一个带电的物体产生的磁场是其电流周围产生的环路的积分。
可以用以下公式表示:∮B·dL = μ0I其中,B表示磁场;L表示电流周围的环路;μ0是真空磁导率;I表示通过环路的电流。
5. 洛伦兹力洛伦兹力表明电荷在磁场中的受力情况,它可以表示为:F = q(E + v×B)其中,F表示力;q表示电荷;E表示电场强度;v表示电荷运动的速度;B表示磁场强度。
6. 磁通连续性定理磁通连续性定理描述了磁场的流线在连续的条件下不能消失,可以用以下公式表示:∇·B = 0其中,∇表示矢量的梯度;B表示磁场。
7. 矢势公式矢势公式描述了磁场可以表示为一个矢势的旋度,可以用以下公式表示:B = ∇×A其中,B表示磁场;A表示矢势。
引言概述:电磁学是物理学的重要分支,涉及到电荷和电场、磁体和磁场的相互作用以及电磁波等内容。
大学物理课程中的电磁学部分是学生们理解自然界电磁现象的重要基础。
本文将介绍大学物理电磁学的主要内容,包括电荷、电场、磁场、电磁波的特性等。
通过细致的分析和阐述,希望能够帮助读者更全面地理解电磁学的基本原理和概念。
正文内容:1.电荷与电场1.1原子结构和电荷1.2电场概念与电场强度1.3高斯定律1.4电势和电势差1.5电场中的电势能2.磁场与电磁感应2.1磁场概念与磁场强度2.2磁感应强度与磁通量2.3安培环路定理2.4法拉第电磁感应定律2.5洛伦兹力和电磁感应中的能量转换3.电磁波与光3.1电磁波的概念和性质3.2麦克斯韦方程组3.3光的干涉和衍射3.4光的偏振和光的折射3.5光的反射和全反射4.电磁场的辐射和传播4.1辐射和辐射场4.2真空中的电磁波传播4.3大气中的电磁波传播4.4地球表面的电磁波传播4.5电磁波与介质相互作用5.应用与发展5.1电磁学在通信技术中的应用5.2电磁学在医学影像中的应用5.3电磁学在材料科学中的应用5.4电磁学在能源领域中的应用5.5电磁学的新发展与研究方向总结:通过对大学物理电磁学的详细阐述,我们了解了电荷与电场、磁场与电磁感应、电磁波与光、电磁场的辐射和传播以及电磁学的应用与发展等主要内容。
电磁学是物理学中一个充满魅力的领域,它不仅深刻地揭示了自然界的规律,更为现代科技的发展做出了不可替代的贡献。
希望本文能够帮助读者对电磁学有更深入的认识,并能够进一步挖掘和应用电磁学的知识。
期望电磁学的研究能够在未来取得更多的突破,为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。
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;静电平衡下导体的特性:1整个导体是等势体,导体表面是个等势面;2导体内部场强处处为零,导体表面附近场强的大小与该表面的电荷面密度成正比,方向与表面垂直; 3导体内部没有净电荷,净电荷只分布在外表面; 有导体存在时静电场的计算1. 静电平衡的条件⎰∞⋅=PP rd E U⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===⎰⎰∑∑r dq dU r q U U ii i 0044πεπε0=内E CU =∑⎰⎰=⋅iiSQS d E 01ε原则: 2.基本性质方程:高斯定理 场强环路定理 3.电荷守恒定律二、静电场中的电介质掌握无限大、均匀的、各向同性的电介质的情况:充满电场空间的各向同性均匀电介质内部的场强大小等于真空中场强的 倍,方向与真空中场强方向一致;电位移矢量介质中的高斯定理 自由电荷掌握程度:作业中的情形三、电容、电场能量1、孤立导体的电容、电容器的电容计算;影响电容的因素;⎰=⋅Ll E 0d ∑=iiQ.常量rE E E E ε0'0=-=相对介电常数--r εr ε1ED ε=r0εεε=∑⎰⎰=⋅q S d D SUQC ∆=电容器电容的大小只取决于极板的形状、大小、相对位置以及极板间的电介质情况 2、电容器的能量3、电场能量能量密度 适合任何电场电场能量课上例题或作业稳恒磁场部分第一部分:稳恒磁场的基本性质和规律1 磁场是物质的一种形态,具有能量、质量、动量等;2磁场是由运动电荷或电流产生的,它又对放入其中的运动电荷或电流有力的作用1、描述稳恒磁场性质的基本物理量——磁感应强度2、反映稳恒磁场基本性质的两条定理是高斯定理和安培环UQ C =2221212CU QU C Q W e ===DE E V W e e w 21212===εVE W W V V e e d 21d 2ε⎰⎰⎰⎰==路环路定理要掌握各个定理的内容,所揭示的稳恒磁场的性质,明确定理中各个物理量的含义及影响各个量的因素;重点是安培环路定理的理解和应用;磁场中的高斯定理安培环路定律3、应用1、磁感应强度的计算a 、由毕——萨定律计算任意形状的载流导线的磁场直线电流、圆形载流导线圆心及轴线上的、圆弧形载流导线在圆心处的磁感应强度计算;b 、由磁场叠加原理 计算组合导线的磁感应强度,如O 0=⋅⎰⎰SS d B 内∑⎰=⋅i LI μl B 0diiB B∑=c 、利用安培环路定理计算场源分布具有高度对称性的磁感应强度 详见课堂例题 2、磁通量的计算a 、均匀磁场中S 与磁感应强度方向垂直b 、均匀磁场,S 法线方向与磁感应强度方向成θ角c 、由高斯定理求某些磁通量 第二部分:磁场对运动电荷和电流的作用 1、带电粒子在均匀磁场中的运动:三种情况:在中学基础上会简单求解即可;2、霍尔效应:霍尔电势差的表达式、会判断载流子类型、霍尔电势差的大小,正负;3、磁场对电流的作用:会由安培定律计算安培力;会由公式计算载流线圈的磁矩和磁力矩; 简单求解磁力的功.第三部分:磁介质要求同静电场:掌握无限大、均匀的、各向同性的磁介质的情况:介质的磁导率Bv //Bv ⊥θ间夹角为与B vHB μ=μμμ=r 0磁介质中的安培环路定理 掌握程度:作业中的情形对于磁介质和铁磁质,按作业中的情况能够根据图示分清磁介质的种类,从铁磁质的磁滞回线判断剩磁、矫顽力、硬磁材料、矩磁材料和软磁材料;电磁感应和电磁场部分一、电磁感应基本定律 法拉第电磁感应定律对N 匝线圈楞次定律——判断感应电流电动势方向 二、动生电动势和感生电动势产生机理非静电力或非静电场、定义及求解; 对于任何感应电动势,都要求会用法拉第电磁感应定律计算; 对于动生电动势:要求会计算均匀磁场中平动和转动导体、非均匀磁场中平动的直导线中的动生电动势; 三、1、区分感生电场和静电场2、知道涡电流的产生条件:大块的金属在磁场中运动,或处在变化的磁场中∑⎰=⋅LLI l d H 0dtd mi Φ-=εdtd Nmi Φ-=ε四、自感、互感、磁场能量1、会求自感系数和自感电动势,知道影响自感系数的因素;2、会求互感系数,知道影响互感系数的因素;3、会由 计算载流线圈中的磁场能量4、磁能密度和磁场能量适合任何磁场要求同作业;五、电磁场理论1、区分传导电流和位移电流位移电流与传导电流是完全不同的概念,仅在产生磁场方面二者等价.传导电流是自由电荷的宏观定向运动,只存在于导体中,有电荷流动,通过导体会产生焦耳热.只要电场随时间变化,就有相应的位移电流.位移电流的实质是变化的电场,I D 则无论是导体、介质或真空中都可以存在,无电荷流动,一般不存在热效应;在高频交变电场作用下,介质也发热,那是分子反复极化造成,不遵守焦耳—楞次定律.221LI W m =BHH B V W w m m 21212122====μμ===⎰⎰⎰⎰⎰⎰BHdV dV w W V V m m 212、掌握电磁波的基本特性,会根据特性求出未知的量如作业 变化的电场在其周围激发变化的磁场,变化的磁场在其周围又会激发变化的电场,这个变化的电磁场相互激发并以波的形式由近及远,以有限的速度在空间传播开去,就形成了电磁波;在无限大均匀绝缘介质或真空中,平面电磁波的性质概括如下:1. 电磁波是横波, 构成正交右旋关系.电磁波是偏振波, 都在各自的平面内振动,且 是同位相的. 如图:2. 在同一点的E 、H 值满足下式:电磁波的波函数的幅值也满足 3. 电磁波的传播速度为 真空中u H E,,H E ,H E,HE με=00H E με=εμ1=u 18000109979.21-⋅⨯===s m c u με。