高中物理电磁学公式总整理
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电磁场公式总结
整理了高考物理公式大全,所有公式均按知识点分类整理,有助于帮助大家集中掌握
高中物理公式考点。
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位t),1t=1n/a m
2.安培力f=bil;(备注:l⊥b) {b:磁感应强度(t),f:安培力(f),i:电流强度(a),l:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qvb(注v⊥b);质谱仪〔见第二册p〕 {f:洛仑兹力(n),q:带电粒子电
量(c),v:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考量重力)的情况下,带电粒子步入磁场的运动情况(掌控两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动v=v0
(2)带电粒子沿横向磁场方向步入磁场:搞匀速圆周运动,规律如下a)f向=f洛
=mv2/r=mω2r=mr(2π/t)2=qvb;r=mv/qb;t=2πm/qb;(b)运动周期与圆周运动的半径和线
速度毫无关系,
洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、
圆心角(=二倍弦切角)。
备注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的`
正负;
(2)磁感线的特点及其常用磁场的磁感线原产必须掌控〔见到图及第二册p〕高中自
学方法;(3)其它有关内容:地磁场/磁电式电表原理〔见到第二册p〕/转盘加速器〔见到
第二册p〕/磁性材料。
高中物理电磁学公式大全总结以下是一些高中物理电磁学中常用的公式总结:
1. 电荷和电场:
库仑定律,F = k |q1 q2| / r^2。
电场强度,E = F / q。
电势能,U = k |q1 q2| / r。
电势差,V = U / q。
2. 电流和电路:
电流强度,I = Q / t。
电阻定律,V = I R。
电功率,P = V I。
电阻与电导,R = ρ (L / A),G = 1 / R。
3. 磁场和磁感应强度:
洛伦兹力,F = q (v × B)。
磁场强度,B = F / (q v sinθ)。
磁感应强度,B = μ H。
安培环路定理,∮B·dl = μ I。
4. 电磁感应:
法拉第电磁感应定律,ε = -dΦ / dt。
楞次定律,ε = -N dΦ / dt。
自感系数,L = N Φ / I。
电磁感应电动势,ε = B l v sinθ。
5. 电磁波:
光速,c = λ f。
波长和频率关系,λ = c / f。
光的能量,E = h f。
光的强度,I = P / A。
以上是一些高中物理电磁学中常用的公式总结,这些公式可以
帮助我们理解和计算电磁学中的各种现象和问题。
需要注意的是,
在具体应用时,还需要结合具体情况和问题进行适当的变形和推导。
高中物理公式电磁学所有公式
电磁学是研究电磁现象的学科,生活中我们经常会看到电磁学的相关公式,下面就为大家列举出高中物理中关于电磁学的最常用的公式:
一、直流电场的电场强度:
1. 静止电荷产生的电场强度:E = kq/r2;
2. 依据线磁定律,定义磁通量密度为:B = μo·I;
三、交变电场强度:
1. 磁通量:φ = B·S;
2. 根据分段线性变化假设,定义磁感应强度:H = B/μo;
3. 根据库仑定律:F=u·IΔL;
四、电磁辐射:
1. 光速:c = λ·f;
2. 谐波定律:E = ko·Q;
3. 波能:W = S·E·cosδ;
4. 辐射功率:P = E2·kπo/2;
五、电磁动量定理:p=E·B;
六、电位的多位势模型:V = Vt·ln(C2/C1);
七、贝瑟尔定律:j = σ·E;
八、电磁航空参数公式:
1. 磁气动力:F = k·B2·I·L/2;
2. 磁场强度:B = μo·I/2πr;
3. 电导率:σ = n·e2/m;
九、延伸公式:
1. 雷诺数:Re = ρ·v·L/μ;
2. 普朗克定律:F = kQQ/R2;
3. 麦克斯韦动量定理:F = qE + qvXB。
电磁学公式(集锦,不完整):注意所有物理量的单位、矢量性和物理意义!注意所有公式使用条件!(钦波拜托你了~~最好每个物理量都说一下)一、电场库仑定律:■F=kQ1Q2/r2电场强度:■E=F/q(定义式)■E=kQ/r2■E=U/d电容:■C=Q/U(定义式)■C=εS/4πkd电势(能)■W AB=qU AB(E=qU)■U AB=φA-φB■电子偏转■电容器辅助工具:1.运动学公式:s=v0t+at2/2v t=v0+atv t2-v02=2as2.受力分析!!二、恒定电流闭合电路欧姆定律:I=E/(R+r)路端电压:U=E-Ir电阻串联:R=R1+R2+R3+….Rn电阻并联:1/R=1/R1+1/R2+…..1/Rn功率:P=UI=I2R=U2/R=W/t做功(发热)Q=W=Pt=UIt=I2Rt=U2 t /R电流(定义)I=Q/t(Q是通过的电荷量,可理解为I=q/t)■一般做法:计算前先用额定值计算电阻(E.g.灯泡“220V,30A”)■电路化简■改装电表三、磁场磁感应强度(定义式)B=F/IL(注意垂直性) 磁通量Φ=BSsinθ(注意θ是哪个角??)安培力F=BIl sinθ(注意θ是哪个角??)洛伦兹力F=qvB■左手定则■安培定则(右手螺旋定则)■质谱仪■回旋加速器■电磁流量计辅助工具:匀速圆周运动:F=mv2/r=mrw2v=rwT=2π/w=1/f四、电磁感应法拉第电磁感应定律E=nΔφ/Δt (注意Δφ)楞次定律:阻碍!!!!!动生电动势:E=Blvcosθ(注意θ是哪个角??注意方向的变化)■右手定则■(反电动势)辅助工具:恒定电流一章闭合电路欧姆定律:I=E/(R+r)!!!!还是受力分析!!!!!记得分段考虑!!!!(自由落体---进入磁场----出磁场)等五、交变电流电压:e=NBSwsin(wt+φ)=E m sin(wt+φ)电流:i=e/(R+r)= (NBSw/(R+r))sin(wt+φ) =I m sin(wt+φ)有效值:I=0.707Im, E=0.707Em变压器:U1:U2=n1:n2=I2:I1(P1=P2+P3+…)■算发热,功,功率,用有效值■算电量等,用平均值■电容:通交阻直■电感:通直阻交。
以下是高二物理电磁学部分的常用公式:
电场强度公式:E=F/q,电场力公式:F=qE,电势差公式:U=W/q,电容器的电容公式:C=Q/U,电流的定义式:I=q/t。
欧姆定律:I=U/R,焦耳定律:Q=I²Rt,法拉第电磁感应定律:E=nΔΦ/Δt,闭合电路欧姆定律:I=E/(R+r)。
磁感应强度的定义式:B=F/IL,安培力公式:F=BIL,洛伦兹力公式:F=qvB。
电功公式:W=UIt,电功率公式:P=UI,焦耳定律:Q=I²Rt。
洛伦兹力不做功,电场力做功与电势差的关系为:WAB=qUAB。
粒子通过加速电场的偏转量与偏转角的关系为:y=at²/2,tanθ=v⊥/v0。
电容器通过充电和放电过程实现电能和化学能的转化。
平行板电容器的电容公式为:C=εS/4πkd。
带电粒子在匀强电场中的运动公式有:v²-v0²=2ax,tanθ=v⊥/v0等。
电磁学公式比较多且复杂,需根据不同的情境和问题进行选择和应用。
同时也要注意单位和符号的规范使用。
十、电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)常见电容器〔见第二册P111〕14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/215.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E =U/d)抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m 注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
三、电磁学 (一)、直流电路 1、电流强度的定义: I =Qt(I=nesv ) 2、电阻定律:( 只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关) 3、电阻串联、并联:串联:R=R 1+R 2+R 3 +……+R n并联:11112R R R =+ 两个电阻并联: R=R R R R 1212+4、欧姆定律:(1)、部分电路欧姆定律:I U R =U=IR R UI=(2)、闭合电路欧姆定律:I =εR r+ ε r路端电压: U = ε -I r= IR R 输出功率: P 出 = I ε-I 2r = I R 2电源热功率:P I r r =2电源效率:η=P P 出总=U ε =RR+r(5).电功和电功率: 电功:W=IUt 电热:Q=IRt 2电功率 :P=IU对于纯电阻电路: W=IUt=I Rt U Rt 22= P=IU =( ) 对于非纯电阻电路: W=IUt >IRt 2P=IU >I r 2(6) 电池组的串联每节电池电动势为ε0`内阻为r 0,n 节电池串联时电动势:ε=n ε0 内阻:r=n r o(7)、伏安法测电阻:R U I=(二)电场和磁场1、库仑定律:221r Q Q kF =,其中,Q 1、Q 2表示两个点电荷的电量,r 表示它们间的距离,k 叫做静电力常量,k=9.0×109Nm 2/C 2。
(适用条件:真空中两个静止点电荷) 2、电场强度:(1)定义是:qF E =F 为检验电荷在电场中某点所受电场力,q 为检验电荷。
单位牛/库伦(N/C ),方向,与正电荷所受电场力方向相同。
描述电场具有力的性质。
注意:E 与q 和F 均无关,只决定于电场本身的性质。
(适用条件:普遍适用)(2)点电荷场强公式:2r QkE =k 为静电力常量,k=9.0×109Nm 2/C 2,Q 为场源电荷(该电场就是由Q 激发的),r 为场点到Q 距离。
高中物理电磁学公式总整理篇一:高中物理电磁学所有概念知识点公式十、电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB 两点在场强方向的距离(m)}6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B 位置时电势能的差值}11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)常见电容器〔见第二册P111〕14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/215.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m 注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=×10-19J;(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
一、恒定电流1.电流强度:i=q/t{i:电流强度(a),q:在时间t内通过导体横载面的电量(c),t:时间(s)}2.欧姆定律:i=u/r {i:导体电流强度(a),u:导体两端电压(v),r:导体阻值(ω)}3.电阻、电阻定律:r=ρl/s{ρ:电阻率(ω•m),l:导体的长度(m),s:导体横截面积(m2)}4.闭合电路欧姆定律:i=e/(r+r)或e=ir+ir也可以是e=u内+u外{i:电路中的总电流(a),e:电源电动势(v),r:外电路电阻(ω),r:电源内阻(ω)}5.电功与电功率:w=uit,p=ui{w:电功(j),u:电压(v),i:电流(a),t:时间(s),p:电功率(w)}6.焦耳定律:q=i2rt{q:电热(j),i:通过导体的电流(a),r:导体的电阻值(ω),t:通电时间(s)}7.纯电阻电路中:由于i=u/r,w=q,因此w=q=uit=i2rt=u2t/r8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:p总=ie,p出=iu,η=p出/p总{i:电路总电流(a),e:电源电动势(v),u:路端电压(v),η:电源效率}9.电路的串/并联串联电路(p、u与r成正比) 并联电路(p、i与r成反比)电阻关系(串同并反) r串=r1+r2+r3+ 1/r并=1/r1+1/r2+1/r3+电流关系 i总=i1=i2=i3 i并=i1+i2+i3+电压关系 u总=u1+u2+u3+ u总=u1=u2=u3功率分配 p总=p1+p2+p3+ p总=p1+p2+p3+10.欧姆表测电阻(1)电路组成(2)测量原理两表笔短接后,调节ro使电表指针满偏,得ig=e/(r+rg+ro) 接入被测电阻rx后通过电表的电流为ix=e/(r+rg+ro+rx)=e/(r中+rx) 由于ix与rx对应,因此可指示被测电阻大小(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
电磁学公式
电磁学公式主要包括以下几个方面:
1. 库伦定律(Coulomb's Law):
F = k * (q1 * q2) / r^2
其中,F为两个电荷之间的静电力,q1和q2为两个电荷的电荷量,r为两个电荷之间的距离,k为库伦常数。
2. 电场强度(Electric Field Strength):
E =
F / q
其中,E为电场强度,F为电荷所受的力,q为电荷量。
3. 电势差(Electric Potential Difference):
V = W / q
其中,V为电势差,W为电势能,q为电荷量。
4. 安培环路定理(Ampere's Law):
∮B·dl = μ0 * I
其中,B为磁场强度,dl为路径微元长度,μ0为真空中
的磁导率,I为通过闭合路径的电流。
5. 法拉第电磁感应定律(Faraday's Law):
ε = - dΦ / dt
其中,ε为感应电动势,Φ为磁通量,t为时间。
6. 电感(Inductance):
L = N * Φ / I
其中,L为电感,N为线圈匝数,Φ为磁通量,I为电流。
这只是电磁学公式的一部分,电磁学公式还包括磁场强度、电磁波传播等方面的公式。
实际应用中,还会结合物理常
数和其他公式一起使用。
高中物理电磁学公式总整理
电子电量为19106.1-⨯库仑(Coul),1Coul=181025.6⨯电子电量。
一、静电学
1.库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力 r r q kq r r q q F ˆˆ41221221012==πε ,2
21221041r
q kq r q q F ==πε,2
29/109Coul m Nt k ⋅⨯≈ 由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律kq q
A d E E πε40==⋅=Φ⎰⎰ 。
2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场
r
r kq q F E ˆ211== ,21r
kq
q F E == 导体表面电场方向与表面垂直。
电力线的切线方向为电场方向,电力线越密集电场强度越大。
平行板间的电场A
kq
A kq E ππ224=
=
3.点电荷或均匀带电球体间之电位能r
q kq U e 2
1=。
本式以以无限远为零位面。
4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位r
kq
q U V e 1==。
导体内部为等电位。
接地之导体电位恒为零。
电位为零之处,电场未必等於零。
电场为零之处,电位未必等於零。
均匀电场内,相距d 之两点电位差θcos Ed d E V =⋅=∆。
故平行板间的电位差
d A kq
Ed V π2==∆。
5.电容V C q V
q
C ∆=∆=
,,为储存电荷的元件,C 越大,则固定电位差下可储存的电荷量就越大。
电容本身为电中性,两极上各储存了+q 与-q 的电荷。
电容同时
储存电能,C
q CV U E 222
2==。
a.球状导体的电容k
r
r
kq q V q C ===
,本电容之另一极在无限远,带有电荷-q 。
b.平行板电容kd
A
A
kqd
q V q C ππ22==
=。
故欲加大电容之值,必须增大极板面积A ,减少板间距离d ,或改变板间的介电质使k 变小。
二、电路学
1.理想电池两端电位差固定为ε。
实际电池可以简化为一理想电池串连内电阻r 。
实际电池在放电时,电池的输出电压Ir V -=∆ε,故输出之最大电流有限制,且输出电压之最大值等於电动势,发生在输出电流=0时。
实际电池在充电时,电池的输入电压Ir V +=∆ε,故输入电压必须大於电动势。
2.若一长度d 的均匀导体两端电位差为V ∆,则其内部电场d V E ∆=。
导线上没有
电荷堆积,总带电量为零,故导线外部无电场。
理想导线上无电位降,故内部电场等於0。
3.克希荷夫定律
a.节点定理:电路上任一点流入电流等於流出电流。
b.环路定理:电路上任意环路上总电位升等於总电位降。
三、静磁学
1.必欧-沙伐定律,描述长 d 的电线在r
处所建立的磁场
2
0sin 4r
Id dB θπμ =,20ˆ4r r Id B d ⨯=
πμ ,A m T /1047
0⋅⨯=-πμ 磁场单位,MKS 制为Tesla ,CGS 制为Gauss ,1Tesla=10000Gauss ,地表磁场约为,从南极指向北极。
由必欧-沙伐定律经过演算可推出安培定律⎰=⋅NI d B 0μ
2.重要磁场公式
无限长直导线磁场
长 之螺线管内之磁场
r
NI
B πμ20=
NI
B 0μ=
半径a 的线圈在轴上x 处产生的磁场
2
32220
)
(2
x a NIa B +=
μ,在圆心处(x =0)产生的磁场为r
NI
B 20μ=
3.长 之载流导线所受的磁力为B I F B
⨯=,当 与B 垂直时B I F =
两平行载流导线单位长度所受之力r
I I F
2012πμ= 。
电流方向相同时,导线相吸;电流方向相反时,导线相斥。
4.电动机(马达)内的线圈所受到的力矩B A I
⨯=τ,θτsin IAB =。
其中A 为面积向量,大小为线圈面积,方向为线圈面的法向量,以电流方向搭配右手定则来决定。
5.带电质点在磁场中所受的磁力为B v q F B
⨯=,θsin qvB F B =
a.若该质点初速与磁场B 平行,则作等速度运动,轨迹为直线。
b.若该质点初速与磁场B 垂直,则作等速率圆周运动,轨迹为圆。
回转半径
qB p qB mv R ==,周期qB m T π2=。
c.若该质点初速与磁场B 夹角θ,该质点作螺线运动。
与磁场平行的速度分量⊥v 大小与方向皆不改变,而与磁场平行的速度分量||v 大小不变但方向不停变化,呈等速率圆周运动。
其中θθcos sin ||v v v v ==⊥,,回转半径
qB mv qB mv R θsin ==
⊥,周期qB m T π2=,与b.相同,螺距θπcos 2||v qB
m
T v d ==。
速度选择器:让带电粒子通过磁场与电场垂直的空间,则其受力B v q E q F
⨯+=,
当B E v /=时该粒子受力为零,作等速度运动。
质普仪的基本原理是利用速度选择器固定离子的速度,再将同素的离子打入均匀磁场中,量测其碰撞位置计算回转半径,求得离子质量。
6.磁场的高斯定律0=⋅=Φ⎰⎰A d B B
,即封闭曲面上的磁通量必为零,代表磁力线必封闭,无磁单极的存在。
磁铁外的磁力线由N 极出发,终於S 极,磁铁内的磁力线由S 极出发,终於N 极。
四、感应电动势与电磁波
1.法拉地定律:感应电动势⎰⎰⋅-=⋅-=Φ-=A d B dt
d
dt A B d dt d B
)(ε。
注意此处并非计算封闭曲面上之磁通量。
感应电动势造成的感应电流之方向,会使得线圈受到的磁力与外力方向相反。
2.长度 的导线以速度v 前进切割磁力线时,导线两端两端的感应电动势
⋅⨯=)(B v ε。
若v 、B 、 互相垂直,则 vB =ε
3.法拉地定律提供将机械能转换成电能的方法,也就是发电机的基本原理。
以频率
f )2(π
ω
=转动的发电机输出的电动势dt t BA d dt A B d )cos ()(ωε-=⋅-
= t BA ωωsin =,最大感应电动势ωεBA =。
变压器,用来改变交流电之电压,通以直流电时输出端无电位差。
2121N N V V =∆∆,又理想变压器不会消耗能量,由能量守恒2211V I V I =,故1221N N
I I = 4.十九世纪中马克士威整理电磁学,得到四大公式,分别为 a.电场的高斯定律
kq q
A d E E πε40==⋅=Φ⎰⎰
b.法拉地定律
⎰⎰⎰⋅-=Φ-=⋅=A d B dt d dt d d E B ε
c.磁场的高斯定律
0=⋅=Φ⎰⎰A d B B
d.安培定律 ⎰=⋅NI d B 0μ
马克士威由法拉地定律中变动磁场会产生电场的概念,修正了安培定律,使得变动的电场会产生磁场。
e.马克士威修正後的安培定律为⎰⎰⎰⋅+=Φ+=⋅A d E dt d
NI dt d NI d B E 000000εμμεμμ
a.、
b.、
c.和修正後的e.称为马克士威方程式,为电磁学的基本方程式。
由马克
士威方程式,预测了电磁波的存在,且其传播速度s m
80
01031⨯==εμ。
B E c
⨯=。
十九世纪末,由赫兹发现了电磁波的存在。
劳仑兹力B v q E q F
⨯+=。