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大学物理常用公式(电场磁场热力学)

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大学物理常用公式(电场磁场 热力学)

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 第四章 电 场

一、常见带电体的场强、电势分布

1）点电荷：2014qEr

04qUr

2）均匀带电球面（球面半径R）的电场：

200()()4rREqrRr 00()4()4qrRrUqrRR

3）无限长均匀带电直线（电荷线密度为）:02Er，方向：垂直于带电直线。

4）无限长均匀带电圆柱面（电荷线密度为）:

00()()2rRErRr

5）无限大均匀带电平面（电荷面密度为）的电场:0/2E，方向：垂直于平面。

二、静电场定理

1、高斯定理：0eSqEdS 静电场是有源场。

q指高斯面内所包含电量的代数和；E指高斯面上各处的电场强度，由高斯面内外的全部电荷产生；SEdS指通过高斯面的电通量，由高斯面内的电荷决定。

2、环路定理：0lEdl 静电场是保守场、电场力是保守力，可引入电势能

三、 求场强两种方法

1、利用场强势叠加原理求场强 分离电荷系统：1niiEE；连续电荷系统：EdE

2、利用高斯定理求场强

四、求电势的两种方法

1、利用电势叠加原理求电势 分离电荷系统：1niiUU；连续电荷系统： UdU 2、利用电势的定义求电势 rUEdl电势零点

五、应用

点电荷受力：FqE 电势差： bababaUUUEdr

a点电势能：aaWqU

由a到b电场力做功等于电势能增量的负值()abbaAWWW

六、导体周围的电场

1、静电平衡的充要条件： 1）、导体内的合场强为0，导体是一个等势体。

2）、导体表面的场强处处垂直于导体表面。E表表面。导体表面是等势面。

2、静电平衡时导体上电荷分布： 1）实心导体： 净电荷都分布在导体外表面上。

2）导体腔内无电荷：

电荷都分布在导体外表面，空腔内表面无电荷。

3）导体腔内有电荷+q，导体电量为Q：静电平衡时，腔内表面有感应电荷-q，外表面有电荷Q＋q。

3、导体表面附近场强：0En

七、电介质与电场

1、在外电场作用下，在外电场作用下，非极性分子电介质分子正、负电荷中心发生相对位移，产生位移极化； 极性分子电介质分子沿外电场偏转，产生取向极化。

2、电位移矢量0rDEE—电介质介电常数，r—电介质相对介电常数。

3、无介质时的公式将0换成（或0上乘r），即为有电介质时的公式

八、电容

1、电容器的电容：/CQU 2、平行板电容器：0rSCd UEd

3、电容串联：121111nCCCC 电容并联：12nCCCC

4、电容器的储能 ：221122QWCUC 5、电场的能量密度：4 21122eEDE 第五章 稳恒磁场

一、常见电流磁场分布

1、无限长载流直导线的磁场分布：02IBr 2、载流圆环圆心处磁场： 02IBR

3、长直螺线管、密绕螺绕环内的磁场nIB0 （单位长度上匝数1/nd d：导线直径）

二、磁场定理

1、磁通量：通过某一面元dS磁通：dSBSdBdmcos mSBdS

2、磁场的高斯定理：通过任意闭合曲面的磁通量为零： 0SSdB 稳恒磁场是无源场

3、安培环路定理：0lBdlI内 稳恒磁场是一非保守场

内I：闭合回路所包围的电流的代数和。I的正负：由所取回路的方向按右手定则确定。B指回路上各处的磁感应强度，由回路内外的全部电流产生；环流lldB 只与回路内的电流有关。

三、利用磁场叠加原理求B： ,iiBBBdB

四、应用

1、洛伦兹力：Bvqf 当Bv时：粒子在均匀磁场中作匀速圆周运动：2/mvqvBmvRRqB 2mTqB

2、安培力：电流元受力： BlIdFd 一段载流导线受力：LBlIdF

若直导线上的B处处与导线垂直且相等，则安培力：FIBL

3、匀强磁场中的平面载流线圈受磁力矩：BPMm 磁矩mP：mPNISn

N：线圈匝数；I 为通过线圈的电流强度；S为线圈的面积；n为线圈的法向单位矢量

五、磁场中的磁介质

1、磁介质的分类：抗磁质：1r 顺磁质：1r 铁磁质：1r 2、磁介质安培环路定理： 0IldHl H：磁场强度矢量

HHBr0，：介质的磁导率。r：介质的相对磁导率r0

3、无介质时的公式将0换成（或0上乘r），即为有磁介质时的公式

第六章 变化的电磁场

一、法拉第电磁感应定律： dtdm

感应电流：1mdIRRdt 感应电量：RIdtqm

二、 产生动生电动势的非静电力—洛仑兹力

动生电动势计算：1）ldvBdld 2）dtdm

三、产生感生电动势的非静电力－感生电场力 感生电动势计算：dtdm

四、感生电场的环流：mlSdBEdldSdtt感 感生电场是非保守场。无势能

感生电场的通量： 0SEdS感 感生电场是无源场。感生电场线是闭合曲线。

五、磁场的能量

1、自感磁能、线圈储存的能量 212WLI ＊2、磁场的能量密度 12mBH

六、麦克斯韦方程的积分形式

ddSdHdlIIIdt 磁场由传导电流和（位移电流）变化的电场激发

位移电流的实质是时变电场，无电荷移动，无焦耳热

第十章

气体动理论及热力学

一、理想气体的状态方程 1、AMNPVRTRTRTN 2、PnkT

玻尔兹曼常数/AkRN；气体普适常数R；阿伏加德罗常数AN；

分子数密度/nNV，质量密度与分子数密度的关系： nm m气体分子质量

二、分子平均动能：2iwkT 分子平均平动动能：32twkT 分子平均转动动能：32rtiwwwkT 理想气体内能：22viiENkTRTCT

三、最概然速率：22pkTRTvm 平均速率： 88kTRTvm

方均根速率： 233kTRTvm 2pvvv

四、热力学第一定律 QEA ：第一类永动机是不可能制成的。

五、非平衡过程：绝热自由膨胀过程（气体体积增加一倍）：熵增加

00QA120ETT

11122122pVpVVV 1212pp

六、理想气体在各种平衡过程：

过程 过程方式 系统对外做功A 内能增量E 吸收热量Q 摩尔热容

等体 v恒量 0 )(12TTvCv )(12TTvCv vC=iR/2

等压 p恒量 21()PVV

)(12TTvCv )(p12TTvC pvC=CR

等温 T恒量 21ln(/)vRTVV 0 AQ 

绝热 PV恒量 A=E－ )(12TTvCv 0 0

七、循环过程 1、 循环一次：0E ；AQ净净=循环曲线围成图形面积

2、循环效率 1AQQQ净放吸吸 ＊3、卡诺循环效率：211TT

八、一切实际过程都是不可逆过程，只能沿着（无序度增加）熵增加的方向进行。0ds（仅对可逆过程取等号） 可逆过程：无阻力的单摆，无摩擦的准静态过程

九、平均碰撞频率22Zdnv d：分子有效直径 平均自由程：212vZdn

第十二章 量子物理 一、光电方程 212mhmvA，cmeUmv221，00hchA

二 、德布罗意假设 2;hmchpmv

德布罗意波长：hmv 电子012.2AU

德布罗意波是一种没有能量转移的概率波。 1927年戴维孙和革末用电子衍射实验证实实物粒子的波动性。

四、不确定关系：xxPh粒子的坐标和动量不能同时精确确定。

五、2(,,,)xyzt 就表示粒子在t时刻在(x,y，z)处单位体积内出现的概率

波函数的标准化条件：单值、有限、连续。波函数的归一化：21dv

六、玻尔理论：轨道角动量：2hLmvrnn 跃迁假设：nkhEE

轨道半径：020.531,2,3...nrnAn，能级：213.61,2,3...nEeVnn

七、氢原子的量子力学处理：

1、主量子数：123...(1)nn、、、

角量子数：0123...(1)pdlns、、、、、、

磁量子数：012......lml、、、

自旋磁量子数：sm=±1/2

2、核外电子分布遵从：泡利不相容原理；能量最低原理

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高考必背物理公式知识点归纳

高考必背物理公式知识点归纳

高考必背物理公式知识点归纳

在物理学习中，公式是需要掌握的重要知识点，做大题的时候公式是必不可少的。下面给大家带来一些关于高考必背物理公式知识点，希望对大家有所帮助。

高考必背物理公式知识点1

磁场公式

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/Am

2. 安培力F=BIL;(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P155〕

{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(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)：

(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) 带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,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无关,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)。

高考必背物理公式知识点2

能量守恒定律公式

1. 阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米

2. 油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3)，S:油膜表面积(m)2｝

3. 分子动理论内容：物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。

4. 分子间的引力和斥力(1)r10r0，f引=f斥≈0，F分子力≈0，E分子势能≈0

5. 热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的)，W:外界对物体做的正功(J)，Q:物体吸收的热量(J)，ΔU:增加的内能(J)，涉及到第一类永动机不可造出｝

大学物理公式——必背

大学物理公式——必背

大学物理公式——必背

以下是大学物理中需要掌握的一些重要公式：

力学

运动学

- 速度公式：$\vec{v} = \frac{\Delta \vec{x}}{\Delta t}$

- 加速度公式：$\vec{a} = \frac{\Delta \vec{v}}{\Delta t}$

- 牛顿第一定律：物体静止或匀速直线运动时所受合外力为零。$\sum \vec{F}=0$

- 牛顿第二定律：物体运动的加速度与作用在它上面力的大小成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与力的方向相同。$\vec{F}=m\vec{a}$

- 牛顿第三定律：相互作用的两个物体之间，彼此施加的作用力大小相等，方向相反。$\vec{F}_{12}=-\vec{F}_{21}$

动力学

- 动能公式：$E_k = \frac{1}{2}mv^2$

- 动能定理：物体动能的增量等于物体受到的合外力沿着物体位移方向所做的功。$\Delta E_k = W_{\rm net}$

万有引力

- 引力公式：$F = G\frac{m_1m_2}{r^2}$，其中$G$为万有引力常量，等于6.67×10-11N·(m/kg)2。

- 开普勒第一定律：行星绕太阳公转轨道是一个椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。

- 开普勒第二定律：行星与太阳连线在相等的时间内扫过相等的面积。

- 开普勒第三定律：行星绕太阳公转的周期的平方等于它与太阳的平均距离的立方。$T^2 = \frac{4\pi^2r^3}{GM}$

电动力学

库仑定律

- 库仑定律公式：$F_e =

\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q_1q_2}{r^2}$，其中$\epsilon_0$为真空中介电常数，等于 8.85×10-12N-1·m-2·C2。

- 电场强度：$E = \frac{F_e}{q_0}$，其中$q_0$表示试验电荷。

- 电荷守恒定律：封闭系统中电荷的代数和守恒。

大学物理公式总结

大学物理公式总结

大学物理公式总结

大学物理是一门重要的自然科学学科，是理工科学生必修的一门课程。掌握物理公式是学习和理解物理学概念的基础，也是解决物理问题的关键。本文将对大学物理中常用的一些重要公式进行总结，并给出简要的解释和应用示例。

1. 运动学公式

1.1 速度公式

v = Δx / Δt

其中v表示物体的速度，Δx表示物体在Δt时间内所经过的位移。

1.2 加速度公式

a = Δv / Δt

其中a表示物体的加速度，Δv表示物体在Δt时间内所改变的速度。

1.3 牛顿第一定律

F = ma

其中F表示作用在物体上的力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。

1.4 牛顿第二定律

F = mΔv / Δt

其中F表示作用在物体上的力，m表示物体的质量，Δv表示物体在Δt时间内所改变的速度。

1.5 速度-时间关系

v = u + at 其中v表示物体的末速度，u表示物体的初始速度，a表示物体的加速度，t表示时间。

2. 力学公式

2.1 动能公式

K = 1/2 mv^2

其中K表示物体的动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。

2.2 势能公式

U = mgh

其中U表示物体的势能，m表示物体的质量，g表示重力加速度，h表示物体的高度。

2.3 弹性势能公式

U = 1/2 kx^2

其中U表示物体的弹性势能，k表示弹簧的弹性系数，x表示弹簧的伸长量。

2.4 万有引力公式

F = Gm1m2 / r^2

其中F表示物体之间的引力，G为万有引力常数，m1和m2表示两个物体的质量，r表示两个物体之间的距离。

3. 热学公式

3.1 热传导公式

Q = kA(ΔT / d) 其中Q表示热量传导的速率，k表示该物质的导热系数，A表示传热的面积，ΔT表示温度差，d表示传热距离。

3.2 热能公式

Q = mcΔθ

其中Q表示物体的热量，m表示物体的质量，c表示物体的比热容，Δθ表示物体的温度变化。

3.3 热功定理

物理电学公式总汇

物理电学公式总汇

物理电学公式总汇

电学是物理学的一个分支，研究电荷和电流的性质、电场和磁场的相互作用以及电磁波的传播等。下面将为您介绍一些物理电学的重要公式。

电荷和电场相关的公式：

库仑定律：点电荷之间的作用力与它们之间的距离的平方成反比。

F=k*(，q1，*，q2，)/r^2

电场强度：在其中一点的电场强度是由该点的电荷所引起的力对单位正电荷的比值。

E=F/q

电场的电势能：电荷在电场中具有的电势能与电荷的值、电场强度和位置有关。

U=q*V

电场和导体相关的公式：

高斯定理：电场通过闭合曲面的通量与所围电荷量的比例成正比。

Φ=E*S=1/ε0*Q

电荷分布情况下的电场：电荷分布情况下，其中一点的电场强度是由该点的电荷和其它电荷对它产生的电场强度的叠加。

E = Σ (k * qi / r^2)

静电平衡条件：导体内部没有电场，导体表面的电场强度垂直于导体表面。 E=0,E⊥=0

电流相关的公式：

电流：单位时间内通过导体横截面的电荷量。

I=ΔQ/Δt

电阻：电流通过导体时，导体对电流的阻碍程度。

R=V/I

电阻和电阻率的关系：材料的电阻和电阻率之间的关系。

R=ρ*(L/A)

电功和电能相关的公式：

电功：电流通过电阻产生的功率。

W=V*I*t

电能：系统中储存的电荷所具有的能量。

E=1/2*C*V^2

瞬时功率：瞬时电流和电压的乘积。

P=I*V

磁场和电磁感应相关的公式：

洛伦兹力：带电粒子在磁场中受到的力。

F=q*(v×B) 法拉第电磁感应定律：当磁感线和电路的线密闭时，磁通量变化会在电路中产生感应电动势。

ε=-N*ΔΦ/Δt

向心力：带电粒子在磁场中受到的向心力。

F=q*v*B

以上是物理电学中的一些重要公式，它们揭示了电荷、电场、电流、电阻、电功和磁场等之间的关系。熟练掌握这些公式有助于对电学现象的理解和应用。