大学物理电磁学总结

一、三大定律

库仑定律：在真空中，两个静止的点电荷q₁和q₂之间的静电相互作用力与这两个点电荷所带电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着两个点电荷的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。

 

高斯定理：a) 静电场：（真空中）

          b) 稳恒磁场：

环路定理：a) 静电场的环路定理：

          b) 安培环路定理：（真空中）

二、对比总结电与磁

 

 

三、麦克斯韦电磁场理论简介。

1、电场的高斯定理。

：静电场电位移矢量    ：有旋电场电位移矢量

2、法拉第电磁感应定律。

：静电场电场强度    ：有旋电场电场强度

3、磁场的高斯定理。

：传导电流产生的磁感应强度    ：位移电流产生的磁感应强度

4、全电流安培环路定理。

：传导电流产生的磁场强度矢量    ：位移电流产生的磁场强度矢量

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电磁学部分总结

        静电场部分

第一部分：静电场的基本性质和规律

电场是物质的一种存在形态，它同实物一样也具有能量、动量、质量等属性。静电场的物质特性的外在表现是：

(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

1、描述静电场性质的基本物理量是场强和电势，掌握定义及二者间的关系。

 

电场强度

 

电势

2、反映静电场基本性质的两条定理是高斯定理和环路定理

 

要掌握各个定理的内容，所揭示的静电场的性质，明确定理中各个物理量的含义及影响各个量的因素。重点是高斯定理的理解和应用。

3、应用

(1)、电场强度的计算

a)、由点电荷场强公式              及场强叠加原理          计算场强

一、离散分布的点电荷系的场强

二、连续分布带电体的场强

其中，重点掌握电荷呈线分布的带电体问题

      

b)、由静电场中的高斯定理计算场源分布具有高度对称性的带电体的场强分布

        一般诸如球对称分布、轴对称分布和面对称分布，步骤及例题详见课堂笔记。还有可能结合电势的计算一起进行。

c)、由场强和电势梯度之间的关系来计算场强（适用于电势容易计算或电势分布已知的情形），掌握作业及课堂练习的类型即可。

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大学物理电磁学总结

一、三大定律库仑定律：在真空中，两个静止的点电荷 q1 和 q2 之间的静电相互作用力与这两个点电荷所带电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着两个点电荷的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。

uuu r q q ur F21 = k 1 2 2 er r

ur u r 高斯定理：a) 静电场： Φ e = E d S = ∫

s

∑q

i

i

ε0

（真空中）

b) 稳恒磁场： Φ m =

u u r r Bd S = 0 ∫

s

环路定理：a) 静电场的环路定理： b) 安培环路定理：二、对比总结电与磁

∫

L

ur r L E dl = 0 ∫ ur r B dl = 0 ∑ I i （真空中）

L

电磁学

静电场

稳恒磁场稳恒磁场

电场强度：E

磁感应强度：B 定义： B =

ur ur F 定义： E = (N/C) q0

基本计算方法： 1、点电荷电场强度： E =

ur r u r dF （ d F = Idl × B ）(T) Idl sin θ

方向：沿该点处静止小磁针的 N 极指向。基本计算方法：

ur

q ur er 4πε 0 r 2 1

r ur u Idl × e r 0 r 1、毕奥-萨伐尔定律： d B = 2 4π r

2、连续分布的电流元的磁场强度：

2、电场强度叠加原理：

ur n ur 1 E = ∑ Ei = 4πε 0 i =1

r qi uu eri ∑ r2 i =1 i

n

r ur u r u r 0 Idl × er B = ∫dB = ∫ 4π r 2

3、安培环路定理（后面介绍） 4、通过磁通量解得（后面介绍）

3、连续分布电荷的电场强度：

ur ρ dV ur E=∫ e v 4πε r 2 r 0 ur ? dS ur ur λ dl ur E=∫ er , E = ∫ e s 4πε r 2 l 4πε r 2 r 0 0

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大学物理电磁学总结

一、三大定律

库仑定律：在真空中，两个静止的点电荷q₁和q₂之间的静电相互作用力与这两个点电荷所带电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着两个点电荷的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。

 

高斯定理：a) 静电场：（真空中）

          b) 稳恒磁场：

环路定理：a) 静电场的环路定理：

          b) 安培环路定理：（真空中）

二、对比总结电与磁

 

 

三、麦克斯韦电磁场理论简介。

1、电场的高斯定理。

：静电场电位移矢量    ：有旋电场电位移矢量

2、法拉第电磁感应定律。

：静电场电场强度    ：有旋电场电场强度

3、磁场的高斯定理。

：传导电流产生的磁感应强度    ：位移电流产生的磁感应强度

4、全电流安培环路定理。

：传导电流产生的磁场强度矢量    ：位移电流产生的磁场强度矢量

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《大学物理上》重要知识点归纳

第一部分

（2012.6）

一、简谐运动的运动方程：

振幅A:

角频率：反映振动快慢，系统属性。                   

初相位:  取决于初始条件

二、简谐运动物体的合外力：           （k为比例系数）

简谐运动物体的位移：

简谐运动物体的速度：

简谐运动物体的加速度：

三、旋转矢量法（旋转矢量端点在x轴上投影作简谐振动）

矢量转至一、二象限，速度为负

矢量转至三、四象限，速度为正

四、振动动能：

振动势能：

振动总能量守恒：

五、平面简谐波波函数的几种标准形式：

：坐标原点处质点的初相位        x前正负号反应波的传播方向

六、波的能量不守恒！

任意时刻媒质中某质元的 动能＝势能！

a,c,e,g点:  能量最大！

b,d,f 点:   能量最小！

七、波的相干条件：1. 频率相同； 2. 振动方向相同；3.相位差恒定。

八、驻波：是两列波干涉的结果

波腹点：振幅最大的点      波节点：振幅最小的点

相邻波腹(或波节)点的距离：

九、电场的高斯定理

真空中：

介质中：          ：自由电荷    

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静电场小结

一、库仑定律 

  

二、电场强度  

  

三、场强迭加原理 

点电荷场强 

点电荷系场强 

连续带电体场强

四、静电场高斯定理 

  

五、几种典型电荷分布的电场强度 

均匀带电球面 

均匀带电球体

均匀带电长直圆柱面 

均匀带电长直圆柱体 

无限大均匀带电平面  

六、静电场的环流定理  

七、电势 

八、电势迭加原理

点电荷电势 

点电荷系电势 

连续带电体电势 

九、几种典型电场的电势 

均匀带电球面

均匀带电直线 

十、导体静电平衡条件 

(1) 导体内电场强度为零 ；导体表面附近场强与表面垂直 。 

(2) 导体是一个等势体，表面是一个等势面。

 推论一 电荷只分布于导体表面 

推论二 导体表面附近场强与表面电荷密度关系  

十一、静电屏蔽 

导体空腔能屏蔽空腔内、外电荷的相互影响。即空腔外（包括外表面）的电荷在空腔内的场强为零，空腔内（包括内表面）的电荷在空腔外的场强为零。 

十二、电容器的电容 

  

平行板电容器

圆柱形电容器 

球形电容器  

孤立导体球 

十三、电容器的联接 

并联电容器 

串联电容器 

十四、电场的能量

电容器的能量  

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《大学物理上》重要知识点归纳

第一部分

（2012.6）

一、简谐运动的运动方程：

振幅A:

角频率：反映振动快慢，系统属性。                   

初相位:  取决于初始条件

二、简谐运动物体的合外力：           （k为比例系数）

简谐运动物体的位移：

简谐运动物体的速度：

简谐运动物体的加速度：

三、旋转矢量法（旋转矢量端点在x轴上投影作简谐振动）

矢量转至一、二象限，速度为负

矢量转至三、四象限，速度为正

四、振动动能：

振动势能：

振动总能量守恒：

五、平面简谐波波函数的几种标准形式：

：坐标原点处质点的初相位        x前正负号反应波的传播方向

六、波的能量不守恒！

任意时刻媒质中某质元的 动能＝势能！

a,c,e,g点:  能量最大！

b,d,f 点:   能量最小！

七、波的相干条件：1. 频率相同； 2. 振动方向相同；3.相位差恒定。

八、驻波：是两列波干涉的结果

波腹点：振幅最大的点      波节点：振幅最小的点

相邻波腹(或波节)点的距离：

九、电场的高斯定理

真空中：

介质中：          ：自由电荷    

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