大学物理电磁学公式总结
第一章(静止电荷的电场)
1.电荷的基本性质:两种电荷,量子性,电荷守恒,相对论不变性。
2.库仑定律:两个静止的点电荷之间的作用力
F ==
3.电力叠加原理:F=ΣFi
4.电场强度:E=, q0为静止电荷
5.场强叠加原理:E=ΣEi
用叠加法求电荷系的静电场:
E= (离散型) E= (连续型)
6.电通量:Φe=
7.高斯定律:=Σqint
8.典型静电场:
1)均匀带电球面:E=0 (球面内)
E=(球面外)
2)均匀带电球体:E==(球体内)
E= (球体外)
3)均匀带电无限长直线: E=,方向垂直于带电直线
4)均匀带电无限大平面: E=,方向垂直于带电平面
9.电偶极子在电场中受到的力矩: M=p×E
?第三章(电势)
1.静电场是保守场: =0
2.电势差:φ1 –φ2=
电势:φp=(P0是电势零点)
电势叠加原理:φ=Σφi
3.点电荷的电势:φ=
电荷连续分布的带电体的电势:φ=
4.电场强度E与电势φ的关系的微分形式:
E=-gradφ=-▽φ=-(i+j+k)
电场线处处与等势面垂直,并指向电势降低的方向;电场线密处等势面间距小。
5.电荷在外电场中的电势能:W=qφ
移动电荷时电场力做的功:A12=q(φ1 –φ2)=W1-W2
电偶极子在外电场中的电势能:W=-p•E
?第四章(静电场中的导体)
1.导体的静电平衡条件:Eint=0,表面外紧邻处Es⊥表面 或导体是个等势体。
2.静电平衡的导体上电荷的分布: Qint=0,σ=ε0E
3.计算有导体存在时的静电场分布问题的基本依据:
高斯定律,电势概念,电荷守恒,导体经典平衡条件。
4.静电屏蔽:金属空壳的外表面上及壳外的电荷在壳内的合场强总为零,因而对壳内无影响。
?第五章(静电场中的电介质)
1.电介质分子的电距:极性分子有固有电距,非极性分子在外电场中产生感生电距。
2.电介质的极化:在外电场中固有电距的取向或感生电距的产生使电介质的表面(或内部)出现束缚电荷。
电极化强度:对各向同性的电介质,在电场不太强的情况下
P=ε0(εr-1)E=ε0XE
面束缚电荷密度:σ’=P•en
3.电位移:D=ε0E+P
对各向同性电介质:D=ε0εr E=εE
D的高斯定律:=q0int
4.电容器的电容:C=
5.平行板电容器:C=
并联电容器组:C=ΣCi
串联电容器组:=Σ
6.电容器的能量:W=
7.电介质中电场的能量密度:ωe==
?第六章(恒定电流)
1.电流密度:J=nqv
电流:I=
电流的连续性方程:=-
2.恒定电流:
恒定电场:稳定电荷分布产生的电场 =0
3.欧姆定律:U=IR J=σE(微分形式)
电阻:R=
4.电动势:非静电力反抗静电力移动电荷做功,把其它种形式的能量转换为电势能,产生电势升高。
Ε==
第二篇:高中电磁学公式总结
高中电磁学公式总结
(一)直流电路
1、电流的定义: I = (微观表示: I=nesv,n为单位体积内的电荷数)
2、电阻定律: R=ρ (电阻率ρ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=R1+R2+R3 +……+Rn
并联: 两个电阻并联: R=
4、欧姆定律:(1)部分电路欧姆定律: U=IR
(2)闭合电路欧姆定律:I =
路端电压: U = e -I r= IR
电源输出功率: = Iε-Ir =
电源热功率:
电源效率: = =
(3)电功和电功率:
电功:W=IUt 电热:Q= 电功率 :P=IU
对于纯电阻电路: W=IUt= P=IU =
对于非纯电阻电路: W=Iut > P=IU>
(4)电池组的串联:每节电池电动势为`内阻为,n节电池串联时:
电动势:ε=n 内阻:r=n
(二)电场
1、电场的力的性质:
电场强度:(定义式) E = (q 为试探电荷,场强的大小与q无关)
点电荷电场的场强: E = (注意场强的矢量性)
2、电场的能的性质:
电势差: U = (或 W = U q )
UAB = φA - φB
电场力做功与电势能变化的关系:DU = - W
3、匀强电场中场强跟电势差的关系: E = (d 为沿场强方向的距离)
4、带电粒子在电场中的运动:
① 加速: Uq =mv2
②偏转:运动分解: x= vo t ; vx = vo ; y =a t2 ; vy= a t
a =
(三)磁场
1、 几种典型的磁场:通电直导线、通电螺线管、环形电流、地磁场的磁场分布。
2、 磁场对通电导线的作用(安培力):F = BIL (要求 B⊥I, 力的方向由左手定则判定;若B∥I,则力的大小为零)
3、 磁场对运动电荷的作用(洛仑兹力): F = qvB (要求v⊥B, 力的方向也是由左手定则判定,但四指必须指向正电荷的运动方向;若B∥v,则力的大小为零)
4、 带电粒子在磁场中运动:当带电粒子垂直射入匀强磁场时,洛仑兹力提供向心力,带电粒子做匀速圆周运动。即: qvB =
可得: r = , T = (确定圆心和半径是关键)
(四)电磁感应
1、感应电流的方向判定:①导体切割磁感应线:右手定则;②磁通量发生变化:楞次定律。
2、感应电动势的大小:① E = BLV (要求L垂直于B、V,否则要分解到垂直的方向上 ) ② E = (①式常用于计算瞬时值,②式常用于计算平均值)
(五)交变电流
1、交变电流的产生:线圈在磁场中匀速转动,若线圈从中性面(线圈平面与磁场方向垂直)开始转动,其感应电动势瞬时值为:e = Em sinωt ,其中 感应电动势最大值:Em = nBSω .
2 、正弦式交流的有效值:E = ;U = ; I =
(有效值用于计算电流做功,导体产生的热量等;而计算通过导体的电荷量要用交流的平均值)
3 、电感和电容对交流的影响:
① 电感:通直流,阻交流;通低频,阻高频
② 电容:通交流,隔直流;通高频,阻低频
③ 电阻:交、直流都能通过,且都有阻碍
4、变压器原理(理想变压器):
①电压: ② 功率:P1 = P2
③ 电流:如果只有一个副线圈 : ;
若有多个副线圈:n1I1= n2I2 + n3I3
5、 电磁振荡(LC回路)的周期:T = 2π