电磁学第一讲
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大一电磁学知识点第一章第一章电磁学基础知识电磁学是物理学的一个分支,研究电荷与电流所产生的电场和磁场现象以及它们之间的相互作用。
在大一的学习中,我们首先需要了解一些电磁学的基础知识。
本文将为大家介绍第一章中的几个关键知识点。
一、电荷与电场电荷是物质所具有的基本属性之一,分为正电荷和负电荷。
同性电荷相互排斥,异性电荷相互吸引。
电场是电荷周围的一种物理场,具有方向和强度的特点。
我们可以通过电场线来描述电场的性质,电场线由正电荷沿着电场方向指向负电荷。
二、库仑定律库仑定律是描述静电相互作用力的数学关系,它表明两个点电荷之间的力与它们之间的距离成反比,与它们之间的电荷量平方成正比。
库仑定律的公式为:F = k * (|q1| * |q2|) / r^2其中,F代表两个电荷之间的力,k是比例常数,q1和q2分别代表两个电荷的电荷量,r是两个电荷之间的距离。
三、电场强度电场强度是电场对单位正电荷的作用力大小,用E表示。
在电场中,可以通过电场强度来计算电荷所受的力。
电场强度的计算公式为:E =F / q其中,E表示电场强度,F表示电荷所受的力,q表示电荷量。
四、高斯定理高斯定理是描述电场的一个重要定律,它通过电场线的通量来描述电荷的分布情况。
高斯定理的公式为:∮E·dA = Q / ε0其中,∮E·dA表示电场线在闭合曲面上的通量,Q表示闭合曲面内的电荷量,ε0是真空介电常数。
五、电势差在电磁学中,电势差是描述电场能量转化的一个重要概念。
电势差是指电场中从一点移到另一点所需的功,单位为伏特(V)。
电势差的计算公式为:ΔV = W / q其中,ΔV表示电势差,W表示电场对电荷所做的功,q表示电荷量。
六、电容和电容器电容是描述电路元件存储电荷能力的物理量,单位为法拉(F)。
电容器是一种用于存储电荷的装置,由两个导体之间的绝缘介质隔开。
电容的计算公式为:C = Q / ΔV其中,C表示电容,Q表示存储的电荷量,ΔV表示电势差。
电磁学第一章总结§1 -1 电场 电场强度 一.基本电现象1、电荷 表示物体所带电荷多少的物理量叫作电荷量,简称电荷,用q 或Q 表示,单位是库仑(C)。
基本电荷:电子电量的绝对值C e 1910602.1-⨯=2、电荷守恒定律3、电荷相对论不变性 在相对运动的参考系中测得带电体的电量相等,即电荷的电量与它的运动状态无关。
二.库仑定律 1、点电荷当带电体的大小、形状 与带电体间的距离相比可以忽略时,就可把带电体视为一个带电的几何点。
2、库仑定律三、 电场力的叠加静电力的叠加原理 作用于某电荷上的总静电力等于其它点电荷单独存在时作用于该电荷的静电力的矢量和。
四、电场(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 五、 电场强度试验电荷带正电,满足 线度足够地小——场点确定;电量充分地小——不至于使源电荷重新分布。
场强是矢量,其大小等于单位电荷所受电场力,方向为正电荷的受力方向。
是反映电场强弱和方向性的物理量,是场点位置的函数。
单位:N/C 或 V/m六、电场强度叠加原理及场强的计算 1. 点电荷的电场2. 电场叠加原理与点电荷系的电场设真空中有n 个点电荷q1,q2,…qn,则P 点的总场强为3.电偶极子延长线和中垂线上一点的场强 如图已知:q 、-q 、 r >>l ,电偶极矩3.连续分布带电体的场强①无限长均匀带电直线的场强如图E E y,0,0>>λE E y,0,0<<λ②均匀带电圆环轴线上任一点 x 已知: q、a 、 x 。
PE⎰=Fd F 0204r r qdq F d πε=连续分1o2211221r rq q k F F =-=2290100.941-⋅⨯≈=C m N k πεq F E =定义:q PE 0202141i i i i i i n r r q E E E E E πε∑=∑=+++=lq p =求:当R>>x 时,即P 点接近O 点时(无限大均匀带电平面的场强)当R<<x§1 -2 高斯定理 一.电通量 1.电场线 电场线性质①、起于正电荷(或来自无穷远处)、止于负电 荷(或伸向无穷远处),不会在没有电荷的 地方中断;②、电场线不能形成闭合曲线;③、在没有电荷的空间里,任何两条电场线不相交。