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总复习课-电磁学 大学物理张三慧第三版pppt课件

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大学物理《电磁学》PPT课件

大学物理《电磁学》PPT课件

欧姆定律
描述导体中电流、电压和电阻之间关系的 定律。
电场强度
描述电场强弱的物理量，其大小与试探电 荷所受电场力成正比，与试探电荷的电荷 量成反比。
恒定电流
电流大小和方向均不随时间变化的电流。
电势与电势差
电势是描述电场中某点电势能的物理量， 电势差则是两点间电势的差值，反映了电 场在这两点间的做功能力。
电介质的极化现象
1 2
电介质的定义 电介质是指在外电场作用下能发生极化的物质。 极化是指电介质内部正负电荷中心发生相对位移， 形成电偶极子的现象。
极化类型 电介质的极化类型包括电子极化、原子极化和取 向极化等。
3
极化强度
极化强度是描述电介质极化程度的物理量，用矢 量P表示。极化强度与电场强度成正比，比例系 数称为电介质的电极化率。
磁场对载流线圈的作用
对于载流线圈，其受力可分解为沿线圈平面的法向力和切线方 向的力，分别用公式Fn=μ0I²S/2πa和Ft=μ0I²a/2π计算。
05
电磁感应原理及技 术应用
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律的内容
01
变化的磁场会产生感应电动势，感应电动势的大小与磁通量的
变化率成正比。
法拉第电磁感应定律的数学表达式
安培环路定理及其推广形式
安培环路定理
磁场中B沿任何闭合路径L的线积分， 等于穿过这路径所围面积的电流代数 和的μ0倍，即∮B·dl=μ0∑I。
推广形式
对于非稳恒电流产生的磁场，安培环路 定理可推广为 ∮B·dl=μ0∑I+ε0μ0∂/∂t∮E·dl。
磁场对载流导线作用力计算
载流导线在磁场中受力
当载流导线与磁场方向不平行时，会受到安培力的作用，其大 小F=BILsinθ，方向用左手定则判断。

电磁学大学物理张三慧第三版_图文

电磁学大学物理张三慧第三版_图文
（1）小球的电势Vr，球壳内、外表面的电势； （2）小球与球壳的电势差；
解：（1）由对称性可以肯定，小球表面上和球壳 内外表面上的电荷分布是均匀的。小球上的电荷q 将在球壳的内外表面上感应出-q和＋q的电荷，而 Q只能分布在球壳的外表面上，故球壳外表面上的 总电荷量为q+Q。
小球和球壳内外表面的电势分别为
O
R
r
V
电势分布曲线
O
R
r
• 选择题 • 大题
考试类型
电磁学
（9）全电路安培环路定理
---位移电流
均匀带电圆盘在轴线上 一点场强：
例 在内外半径分别为R1和R2的导体球壳内，有一个
半径为r 的导体小球，小球与球壳同心，让小球与球
壳分别带上电荷量q和Q。试求：
球壳内外表面的电势相等。 （2）两球的电势差为
将dB 沿 x 轴和 y 轴分
解由。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，
y 方向大小相等方向相反
，相互抵消。
B 的方向垂直于圆环平面沿 x轴正向。
1、载流圆环环心处（x = 0
）
方向垂直于圆形导线平面，沿右手螺旋方向。 2、远离载流圆环环心的OX轴上点处（x＞＞R ）
电磁学大学物理张三慧第三版_图文.ppt
本学期教学内容ຫໍສະໝຸດ 第1章：1.1－1.8 第2章：2.1、2.2、2.4
力 第3章：3.1、3.2、3.6、3.7 学 第4章：4.1－4.3、4.6、4.7
第5章：5.1－5.5 第6章：6.1－6.10 第10章：10.1－10.8 第11章：11.1－11.4、11.6
电 第12章：12.1－12.7 磁 第13章：13.3－13.5、13.7－13.9 学 第14章：14.1－14.5

电磁学--第三版--课件

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dEx
•
P
a
r
1
2
O x dx
x
由此得
d
Ex
4 π 0a
cos
d
d
Ey
4 π 0a
sin
d
将以上两式对整个带电细棒积分
第一章 静电学的基本规律
电磁学
1-3 电场和电场强度
y
dE dE y
dEx
•
P
ar
1
2
O x dx
x
Ex
4 π0a
2 cos d
1
4
π
0a
(sin
2
sin
1 )
Ey
4 π0a
12
电磁学
1-3 电场和电场强度
电偶极子是一个重要的物理模型，在研究电介质的极化、 电磁波的发射和吸收等问题时，都要用到这个模型。
在均匀外电场中，电偶极子所受 的合力为零，电偶极子在电场中 所受的力矩
M flsin qElsin
PEsin
M PE
+f
f
l
P
E
第一章 静电学的基本规律
F
i 1
i
Fi
E
F
qi 对 q0 的作用
q0
F1 F2 Fn
q0
q1
e1
q2
P
r1
e2 r2
e3
r3
q0
q3
E1 E2 En
第一章 静电学的基本规律
F3 F2 F1
8
电磁学
1-3 电场和电场强度
q1 q2
e1
r1
e2 r2
P
e3

大学物理第三版B版张三慧编所有课件力学与电磁学共34页

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13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
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11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。

大学物理第三版B版张三慧编所有课件力学与电磁学共32页共34页

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拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
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•
件力学与电磁学共32页 26、我们像鹰一样，生来就是自由的，但是为了生存，我们不得不为自己编织一个笼子，然后把自己关在里面。——博莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿

张三慧大学物理《电磁学》PPT课件

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。

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磁场是电流周围存在的一种特殊物质，它 对放入其中的磁体或电流有力的作用。
磁场的描述
磁场对电流的作用
磁场可以用磁感线来描述，磁感线的疏密 表示磁场的强弱，磁感线的切线方向表示 磁场的方向。
磁场对放入其中的电流有力的作用，这个力 的大小与电流的大小、磁场的强弱以及电流 与磁场的夹角有关。
电磁感应定律
电磁感应现象
当闭合回路中的磁通量发生变化时，回路中就会 产生感应电流，这种现象称为电磁感应现象。
楞次定律
感应电流的方向总是要阻碍引起感应电流的磁通 量的变化，即“增反减同”。
法拉第电磁感应定律
感应电动势与磁通量变化率的负值成正比，即E=n(ΔΦ)/(Δt)，其中E为感应电动势，n为线圈匝数 ，ΔΦ为磁通量的变化量，Δt为时间的变化量。
在各向同性介质中传播特性
在各向同性介质中，平面电磁波的传播速度、传播方向和电场、磁场分量之间的关系遵 循一定的规律，如折射定律、反射定律等。
反射、折射和衍射现象
反射现象
当电磁波遇到介质界面时，一部分能量被反射回原介质，形成反 射波。
折射现象Βιβλιοθήκη 当电磁波从一种介质传播到另一种介质时，传播方向会发生改变， 形成折射波。
互感现象
当两个线圈靠近并存在磁耦合时，一个线圈中的电流变化会在另一个线圈中产 生感应电动势。互感系数与两个线圈的形状、大小、匝数以及它们之间的相对 位置有关。
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。
06
电磁学实验方法与技巧
常见电磁学实验仪器介绍

《电磁学》PPT课件


新型电磁材料与技术
超构材料、拓扑电磁学、量子电磁学等
电磁学与其它学科的交叉融合
电磁生物学、电磁化学、电磁信息学等
电磁学在高新技术领域的应用
5G/6G通信、太空探测、新能源技术等
未来电磁学技术发展趋势展望
高性能计算与仿真技术、智能电磁感知与 调控技术等
感谢您的观看
THANKS
正弦交流电路基本概念
1
正弦交流电路是指电流和电压随时间按正弦规律 变化的电路。正弦交流电具有周期性、连续性和 可叠加性等特点。
2
正弦交流电的基本参数包括振幅、频率、相位和 初相位等，这些参数决定了正弦交流电的性质和 特征。
3
正弦交流电路的分析方法包括时域分析法和频域 分析法，其中频域分析法在复杂交流电路分析中 具有重要意义。
处于静电平衡状态的导体，其内部电场被屏蔽，使得外部电场无法对 导体内部产生影响。
电介质极化现象及机理
1 2 3
电介质极化
电介质在静电场作用下，其内部正负电荷中心发 生相对位移，形成电偶极子，这种现象称为电介 质极化。
极化机理
电介质极化的机理包括电子极化、原子极化和取 向极化等。不同电介质在静电场中的极化程度不 同，这与其内部结构有关。
超导材料在电磁领域应用前景
01
超导材料的基本特 性
零电阻、完全抗磁性
02
超导材料在电磁领 域的应用
超导磁体、超导电缆、超导电机 等
03
超导材料应用前景 展望
高温超导材料、超导电子学器件 等
太赫兹技术发展现状和挑战
太赫兹技术的概念和特点
介于微波和红外之间的电磁波
太赫兹技术发展现状
太赫兹源、太赫兹探测器、太赫兹波谱仪等

总复习课-电磁学 大学物理张三慧第三版46页PPT

总复习课-电磁学 大学物理张三慧第三版
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿

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。
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  2. 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!)。
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B B xiB yjB zk
Bz dBz
（5）有限长直导线
（6）无限长直导线 （7）圆电流圆心处
B4 0a Ico1sco2s
B 0I 2 a
B 0I
. 2R
（8）安培环路定理及其应用
Bdl 0 Iint
l
l
1.可任选积分回路l ；
适用于任何 稳恒磁场
2.环路与电流方向遵守右手定则；
3.电流一定是闭合的稳恒电流。
vBsin900 dlco0s
b
b
a
vB dl Blv
b
动生电动势指向:沿
v方B向。
低电势b指向高电势a
.
（6）麦克斯韦方程组
sE dS0qi
1 dV
0 V
BdS0
sE dldm
变化的磁场 产生电场
L
LB dl0
dt
0dd et
变化的电场产生磁场
.
例 已知 l、1、2、a 求均匀带电细
第15章：15.1、15.3－15.5 第16章：16.1－.16.8
结论：均匀带电球面，球内的电势等于球表面的电势，
球外的电势等效于将电荷集中于球心的点电荷的电势。
qE
4 0 R 2
场强分布曲线
O
R
r2
r
电势分布曲线
V
q
4 0 R
O .
R
r1
r
• 选择题 • 大题
考试类型
.
电磁学
.
1、静电场
Ex dEx Ey dEy Ez dEz
.
（6）高斯定律
qi
E dS S 内
解题步骤： S
0
1)分析对称性,明确E的方向;
2)选恰当的闭合高斯面S;
3)求S内的qi ;
4)代入高斯定律
常见对称类型：
qi
E dS S内
S
0
球对称、柱对称、面对称等
.
（7）静电平衡
1.定义: 导体内部有自由电子，受静电场作用作 定向运动. 稳定后，导体上电荷静止不动。
棒所激发的P处电场。 dE
解: ⑴取dq=ldl
•p
⑵dq激发的dE:
dE
ld 40r2
ar
1
dl
大小方向均各异
2
⑶整段棒激发的E：
E dxE x12d4lE d0r 2 cos
Ey
.
dEy 12 d4ldE 0r 2 sin
l ctg
a
d lacs2cd E
•
a sin
r
r2a2cs2c1
总复习内容提要
.
本学期教学内容
第1章：1.1－1.8 第2章：2.1、2.2、2.4
力 第3章：3.1、3.2、3.6、3.7 学 第4章：4.1－4.3、4.6、4.7
第5章：5.1－5.5 第6章：6.1－6.10 第10章：10.1－10.8 第11章：11.1－11.4、11.6
电 第12章：12.1－12.7 磁 第13章：13.3－13.5、13.7－13.9 学 第14章：14.1－14.5
Ey4l0a(co1 sco2s)
无限长带电直线 1=0, 2
Ex 0
Ey
l 2 0a
柱• p对称
a
1
2
.
例7.4均匀带电圆盘在轴线上一点场强
2
电场能量： W dV 1E2dV
V
V2
.
4（、1）电洛流仑和兹磁力场fqvB
（2）磁感应强度定义 B f max qv
（3）毕－萨定d律B 40 Idlr 2eˆr
（4）毕－萨定律应用步骤
1）任取元 Idl
2）求该元激发的
dB0 Idlsin
.
4 r2
3）求B：
Bx dBx
By dBy
1
（3）电势：选2为零势点，则
零势点
1 E dl
1
某点的电势＝将单位正电荷移到无穷远
处（零势点）电场力做的功。
.
（4）电势叠加原理 1）离散点电荷 2）连续带电体
Qi
40ri
1.取电荷元 dq
2.dq产生电势为 d dq 4 0r
3.整个带电d体Q在P点d的q电势：
40r
（5）静电势能： W q .
3、电容器和介电
质（1）电容 C Q
U
步骤：1）求E；2）求电压 U E d l
3）求电容 C Q
U
（2）平行板电容 CQUS0 d
（3）电容的串、并联
11 1
C C1 C2
CC1C2
.
（4）电容器能量
W Q 2 1CU2 1QU
2C 2
2
（5）电场能量
电场能量密度 1 E 2
2.条件: 1.内部：E 内 =0。 2.外部：E垂直表面
导体是等势体 或:
导体表面是等势面。
3.静电平衡时导体的电荷分布
1）导体内部没有净电荷，净电荷只分布
在导体表面上。 2）带电导体表面场强 .
E
nˆ
2、电势
（1）静电场是保守场 Edl 0
l
def 2
（2）电势差 12 E dl
SSeˆn
线圈法向
与电流成右手关系
定义
磁矩
mIS
力矩 M IS . BmB
7、电磁感应和电磁波
（1）法拉第电磁感应定律
感应电动势
i
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
dm dt
a
（2）ba
vB
dl
动生 b
N匝相 同
ε感生
l
i
N dm dt
Erdlddmt
.
a
动ba生
vB
dl
b
a
Ii l
v
a
ar
l
2
Ex
l 2 40a1
cosd
Ey
l
2
sind
40a1
E d4xE lx0a12d(4lsdE0 irn22cE so insE 1)xiˆ. EyE 4ydlˆj0E ay(c12d4old1E 0sr2 csoins2)
有限长 带电直线 在(a,2,1)点
Ex4l0a(sin2sin1)
应用关键： 1)判断对称; 跟高斯定律 2)选积分回路l。相比较！
.
（9）全电路安培环路定理
Bdl 0(IId)
l
Id
0
de dt
---位移电流
.
5、磁力
（1）电磁场中的洛仑兹力fqEqvB
（2）安培力 d F Il d B
求 1）取电流元求力：d FIld B
安 培 力 ：
大小为： dF IdB lsin0
（1）库仑定律
f
q1q2
4 0r2
r
（2）电场强度定义
q
1
f12
r
r
f
E
q
q2
f21
（3）点电荷的场强公式
（4）电场叠加原理：
E
E
n
Q
4
0r2
Ei
r
.
i 1
（5）连续带电体q的电场
a）取元dq b）求dE: C）求E :
dE
dq
4 0r2
eˆr
1）将dE分解为dEx，dEy，dEz 2）对同一方向的分量求和:
2）建立坐标系，分解求积分：
F xdxF IB sin 0co dsx
3）写Fy出总的dF 安yF 培F 力. Ix： B sF iyn 0s整磁从的i个场起直n d 弯力点导曲的到线y 导总终通线和点过受等连相的于起同 电流时受的磁场力
6 磁力矩
M F d B2lI 1sli n
BISsinBm sin