清华大学电磁学(1)讲解
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第四章真空中的静电场4.1库仑定律4.1.1库仑定律第1题【1440】真空中有两个点电荷M、N,相互间作用力为⃗F,当另一点电荷Q移近这两个点电荷时,M、N两点电荷之间的作用力(A)大小不变,方向改变(B)大小改变,方向不变(C)大小和方向都不变(D)大小和方向都改变4.1.2电场力叠加原理第3题【5093】电荷Q(Q>0)均匀分布在长为L的细棒上,在细棒的延长线上距细棒中心O距离为a的P 点处放一电荷为q(q>0)的点电荷,求带电细棒对该点电荷的静电力。
4.2电场强度4.2.1电场强度的定义的方向与该处电场强度的方向相反。
解析【答案】D【解析】曲线运动,静电力。
依题意,质点做曲线运动,速率递减,所以切向加速度与运动方向相反,而法向加速度一定指向凹侧,所以质点在C点的总的加速度沿C中箭头方向,所以质点所受到的力的方向与加速度的方向一致。
又因为质点带负电荷,所以电场力的方向与电场强度的方向相反,因此图D正确。
4.2.2电场叠加原理解析【答案】0【解析】库仑定律,电场叠加原理。
由于对称性,很容易得到中心处的电场强度为零。
第8题【1262】用绝缘细线弯成的半圆环,半径为R,其上均匀地带有正电荷Q,试求圆心O点的电场强度。
解析【解析】电场叠加原理。
解析【解析】电场叠加原理。
先分别求半无限长带电直线和半圆弧在圆心O点的场强。
如下图。
第13题【1264】一半径为R的半球面,均匀地带有电荷,电荷面密度为σ,求球心O处的电场强度。
4.3电通量高斯定理电通量4.3.14.3.2高斯定理的理解(D)只适用于虽然不具有(C)中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场解析【答案】A【解析】高斯定理。
高斯定理本身适用于任何静电场。
只是对于真空中的静电场,右边的电荷只包括自由电荷,因为真空中并不存在束缚电荷,而对于介质,电荷包含了自由电荷和束缚电荷。
关于对称性,定理本身并不要求一定要具有什么对称性,但在具体的计算过程中,只有某些特殊对称性的电场,才可以取比较适当的高斯面,可以求出通过高斯面的电通量。
大学物理电磁学PPT课件•电磁学基本概念与定律•静电场与高斯定理•恒定电流与磁场目录•电磁感应与交流电路•电磁波辐射与传播•电磁学实验方法与技巧电磁学基本概念与定律电荷的基本性质电场的概念电场的描述电场强度与电势电流的形成磁场的概念磁场的描述磁场对电流的作用电磁感应现象楞次定律互感与自感法拉第电磁感应定律电磁感应定律电磁波及其传播电磁波的产生01电磁波的性质02电磁波的应用03静电场与高斯定理静电场基本概念静电场静止电荷周围空间存在的一种特殊形态的物质,对放入其中的电荷有力的作用。
电场强度描述电场强弱的物理量,与试探电荷无关,反映电场本身的性质。
电势描述电场中某点电势能的物理量,与零电势点的选取有关。
电场线与电通量电场线电通量描述电场中穿过某一曲面的电场线条数的物理量,反映该曲面与电场的相对关系。
高斯定理及其应用高斯定理应用静电场中导体与绝缘体导体绝缘体导体与绝缘体的区别恒定电流与磁场电流的定义恒定电流电阻和电阻率030201恒定电流基本概念磁场线与磁通量磁场线磁通量磁感应强度安培环路定律和毕奥-萨伐尔定律安培环路定律毕奥-萨伐尔定律应用举例磁场对电流作用力和霍尔效应磁场对电流的作用力霍尔效应应用举例电磁感应与交流电路电磁感应定律和楞次定律电磁感应定律楞次定律动生和感生电动势动生电动势感生电动势自感和互感现象自感现象互感现象交流电路基本概念及分析方法交流电路基本概念交流电路是指电流、电压和电动势的大小和方向都随时间作周期性变化的电路。
与交流电相对应的是直流电,其电流、电压和电动势的大小和方向均不随时间变化。
交流电路分析方法交流电路的分析方法主要包括相量法、复数表示法、有效值法等。
其中,相量法是一种将正弦量表示为复数形式的方法,可以简化交流电路的计算和分析;复数表示法则是将正弦量表示为实部和虚部的形式,便于进行加减运算;有效值法则是将交流电的有效值与直流电进行等效替换,从而简化计算过程。
电磁波辐射与传播电磁波是由变化的电场和磁场相互激发而形成的,具有波动性和粒子性。
第十章Electromagnetic Field 电磁场(Electromagnetic Field )1电磁辐射前言本章将全面介绍电磁场的基本规律——麦克斯韦电磁场方程组麦克斯韦电磁场方程组,并阐明电磁波的性质和电磁场的物质性、统一性及相对性。
和电磁场的物质性、统性及相对性。
为比较集中地和简洁地给出这些规律,不按照书上的顺序和讲法,我们而是将有关材料重新2加以组织。
本章目录§10.1 位移电流102§10.2麦克斯韦方程组§10.3 电磁波§10.4 电磁辐射106*△§10.5 A −B 效应*§10.6 电场和磁场的相对性3麦克斯韦(Maxwell )提出了“位移电流”的假设和“全电流”的概念,把安培环路定理推广,使它在非稳恒情况下也适用,得到了安培环路定理的普遍形式。
二. 位移电流全电流全电流定理平板电容器内部是传导电流中断的地方,那里应该有一个物理量,它起着电流的作用,可以产生磁场。
有个物理量,它起着电流的作用,可以产生磁场。
它应有电流的量纲。
在充放电过程中平行板电容器内的空间有什么在充放电过程中,平行板电容器内的空间有什么?只有变化的电场。
真空中, 电位移矢量ED rr 0ε=变化的电场7∫⋅=SD SD Φrr d D 在S 上的通量§10.2麦克斯韦(电磁场)方程组(Maxwell equations )麦克斯韦作了假设性的推广对已有规律作了假设性的推广,得到了普遍的电磁场方程组。
这是人们长期研提出了感生电场位移电流概念之后究电磁场规律的总结性成果。
也是麦克斯韦继提出了感生电场、位移电流概念之后,场规律研究的又一大贡献。
对电磁它的正确性得到了实践的肯定。
场规律研究的又大贡献。
设空间既有自由电荷和传导电流,又有变化一.麦克斯韦方程组的积分形式15同时还有电介质和磁介质。
的电场和磁场,(1)—(1)(4)是积分形式的麦克斯韦方程组方程组形式上的不对称,equations)。
清华学姐大物笔记电磁学全文共四篇示例,供您参考第一篇示例:清华大学一直以来都是国内外知名的高等学府,学校内涌现着无数优秀的学生,其中不乏在各个领域有着卓越成就的“学长学姐”们。
今天我们将聚焦其中一位清华学姐的大物笔记中的电磁学部分进行介绍和学习。
电磁学是物理学的一个重要分支,研究电荷之间相互作用导致的一系列现象,其中包括静电场、静磁场和电磁感应等。
在这一领域,掌握核心概念和数学工具是至关重要的。
我们将从清华学姐的笔记中挖掘出一些关键的知识点,希望能为学习者提供一些帮助。
学姐在笔记中对电场的描述非常详尽。
她将电场的概念、性质、产生原因以及与电荷的关系进行了清晰的阐述。
在介绍电场的矢量表示时,她举了多个例子,通过图表和公式将概念呈现出来。
她还对电势的概念和电势能的计算方法进行了详细讲解,让读者能够更好地理解电场的特性和应用。
而在静磁场部分,学姐的笔记同样非常丰富。
她从对磁场的定义开始,逐步展开介绍了磁感线、磁感应强度、磁场的叠加原理等内容。
尤其在安培环路定律和比奥-萨伐特定律的解析上,她提供了很多实例和推导过程,有助于读者深入理解这些基本原理。
在电磁感应和法拉第电磁感应定律的阐释方面,学姐的笔记同样展现了她扎实的知识功底。
她通过具体的案例,解释了感应电动势的概念和计算步骤,让学习者能够准确把握这一重要概念。
学姐在高斯定理和安培环路定理的推导和应用上也进行了深入地探讨。
她提供了大量的数学计算步骤和图表数据,帮助学习者更好地掌握这些定律的应用方法和原理。
在整个笔记中,学姐不仅仅局限于概念的表述,更多地是通过真实的例子和推导过程,帮助读者深入理解电磁学的知识,使得这些抽象的概念变得具体和形象。
这无疑为学习者提供了更为清晰和直观的学习路径。
清华学姐的大物笔记中的电磁学部分涵盖了电场、静磁场和电磁感应等重要内容,无论是概念性的阐述还是数学计算的推导,都展现出了她深厚的学术功底和清晰的逻辑思维。
这份笔记不仅仅是知识的整理,更是对学习方法和思维模式的示范。