第一篇:大學(xué)物理下知識(shí)點(diǎn)歸納
靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn):
◎掌握庫(kù)侖定律,掌握電場(chǎng)強(qiáng)度及電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理,掌握點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式
◎理解電通量的概念,掌握靜電場(chǎng)的高斯定理及應(yīng)用,能計(jì)算無(wú)限長(zhǎng)帶電直線、帶點(diǎn)平面、帶電球面及帶電球的場(chǎng)強(qiáng)分布.◎理解靜電力做功的特征,掌握電勢(shì)及電勢(shì)疊加原理,能計(jì)算一些簡(jiǎn)單電荷分布的電勢(shì) ◎理解電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系,掌握靜電場(chǎng)的環(huán)路定理
◎理解導(dǎo)體的靜電平衡條件,能計(jì)算一些簡(jiǎn)單導(dǎo)體上的電荷分布規(guī)律和周?chē)碾妶?chǎng)分布 ◎能進(jìn)行簡(jiǎn)單電容器電容的計(jì)算(*平行板電容器電容)
◎掌握各向同性電介質(zhì)中D、E的關(guān)系及介質(zhì)中的高斯定理
◎掌握平行板電容器儲(chǔ)存的靜電能的計(jì)算
重點(diǎn):疊加原理求電場(chǎng)強(qiáng)度,靜電場(chǎng)的高斯定理及應(yīng)用,電勢(shì)及電勢(shì)的計(jì)算,靜電場(chǎng)的環(huán)路定理,簡(jiǎn)單電容器電容的計(jì)算,介質(zhì)中的高斯定理,電容器儲(chǔ)存的靜電能
穩(wěn)恒磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)
◎掌握畢奧—薩伐爾定律,能計(jì)算直線電流、圓形電流的磁感應(yīng)強(qiáng)度
◎理解磁通量的概念,掌握穩(wěn)恒磁場(chǎng)的高斯定理,掌握安培環(huán)路定理及其應(yīng)用
◎掌握洛侖茲力和安培力公式,能分析運(yùn)動(dòng)電荷在均勻磁場(chǎng)中的受力和運(yùn)動(dòng),了解霍爾效應(yīng),掌握載流平面線圈在均勻磁場(chǎng)中的磁矩和力矩計(jì)算。
◎掌握磁場(chǎng)強(qiáng)度、各向同性磁介質(zhì)中H、B的關(guān)系及介質(zhì)中的安培環(huán)路定理
重點(diǎn):畢奧—薩伐爾定律及計(jì)算,安培環(huán)路定理及其應(yīng)用,安培定律及應(yīng)用,磁力矩,磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理
電磁感應(yīng)知識(shí)點(diǎn):
◎掌握法拉第電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用
◎掌握動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)及計(jì)算、理解感生電場(chǎng)與感生電動(dòng)勢(shì),◎理解自感和互感,能進(jìn)行簡(jiǎn)單的自感和互感系數(shù)的計(jì)算
◎掌握磁場(chǎng)能量
◎理解位移電流和全電流環(huán)路定理
◎理解麥克斯韋方程組的積分形式及物理意義
重點(diǎn):法拉第電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用,動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)及計(jì)算,磁場(chǎng)能量,麥克斯韋方程組的積分形式
第二篇:大學(xué)物理下作業(yè)
《大學(xué)物理(下)》作業(yè)
1)電磁感應(yīng),下冊(cè)P112頁(yè):11.6,11.8,11.10,11.16
2)機(jī)械振動(dòng),上冊(cè)P131頁(yè):5.7,5.8,5.11,5.16
3)機(jī)械波,上冊(cè)P199頁(yè):6.9,6.13,6.19,6.20
4)波動(dòng)光學(xué),下冊(cè)P163頁(yè):13.7,13.11,下冊(cè)P190頁(yè):14.12,14.13,5)氣體動(dòng)理論,上冊(cè)P233頁(yè):7.7,7.15,7.22,7.24
6)熱機(jī)學(xué)基礎(chǔ),上冊(cè)P233頁(yè):8.12,8.14,8.15,8.19,7)相對(duì)論,上冊(cè)P130頁(yè):4.11,4.15,4.17
第三篇:大學(xué)物理下p37-13
作業(yè)2: 有一同軸電纜,其尺寸如圖所示,兩導(dǎo)體中的電流均為I,但電流的流向相反,導(dǎo)體的磁性可不考慮。試計(jì)算以下各處的磁感強(qiáng)度:(1)r <R1 ;(2)R1 <r <R2 ;(3)R2 <r <R3 ;(4)r >R3。畫(huà)出B-r 圖線。
分析:同軸電纜導(dǎo)體內(nèi)的電流均勻分布,其磁場(chǎng)呈軸對(duì)稱(chēng),取半徑為r 的同心圓為積分路徑,B?dl?B?2πr
B?dl??0I利用安培環(huán)路定理
r<R1時(shí),?0Ir12B1?2πr??0πrB?122 πR12πR1
R1<r<R2時(shí),B?2πr??IB??0I2202πr
?πr2?R22?22R2<r<R3時(shí)
B3?2πr??0?I?I??IR?r0322B3?πR?R??2232 ??2πrR3?R2
r>R3時(shí) B4?2πr??0I?I?0B4?0
B的方向與 I成右螺旋
磁感強(qiáng)度B(r)的分布曲線
?????????
第四篇:大學(xué)物理電磁學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
大學(xué)物理電磁學(xué)總結(jié) 一、三大定律庫(kù)侖定律:在真空中,兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷 q1 和 q2 之間的靜電相互作用力與這兩個(gè)點(diǎn)電荷所帶電荷量的乘積成正比,與它們之間距離的平方成反比,作用力的方向沿著兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線,同號(hào)電荷相斥,異號(hào)電荷相吸。
uuu r q q ur F21 = k 1 2 2 er r ur u r 高斯定理:a)靜電場(chǎng): Φ e = E d S = ∫ s ∑q i i ε0
(真空中)
b)穩(wěn)恒磁場(chǎng): Φ m =
u u r r Bd S = 0 ∫ s
環(huán)路定理:a)靜電場(chǎng)的環(huán)路定理: b)安培環(huán)路定理:
二、對(duì)比總結(jié)電與磁
∫
L
ur r L E dl = 0 ∫ ur r B dl = 0 ∑ I i(真空中)L
電磁學(xué)
靜電場(chǎng)
穩(wěn)恒磁場(chǎng)穩(wěn)恒磁場(chǎng)
電場(chǎng)強(qiáng)度:E
磁感應(yīng)強(qiáng)度:B 定義: B =
ur ur F 定義: E =(N/C)q0 基本計(jì)算方法:
1、點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度: E =
ur r u r dF(d F = Idl × B)(T)Idl sin θ
方向:沿該點(diǎn)處?kù)o止小磁針的 N 極指向?;居?jì)算方法:
ur
q ur er 4πε 0 r 2 1
r ur u Idl × e r 0 r
1、畢奧-薩伐爾定律: d B = 2 4π r
2、連續(xù)分布的電流元的磁場(chǎng)強(qiáng)度:
2、電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理:
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、安培環(huán)路定理(后面介紹)
4、通過(guò)磁通量解得(后面介紹)
3、連續(xù)分布電荷的電場(chǎng)強(qiáng)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
4、高斯定理(后面介紹)
5、通過(guò)電勢(shì)解得(后面介紹)
幾種常見(jiàn)的帶電體的電場(chǎng)強(qiáng)度公式:
幾種常見(jiàn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度公式:
1、無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線外: B =
2、圓電流圓心處:電流軸線上: B =
ur
1、點(diǎn)電荷: E =
q ur er 4πε 0 r 2 I 2R
0 I 2π r
2、均勻帶電圓環(huán)軸線上一點(diǎn):
ur E=
B =
3、圓
r qx i 2 2 32 4πε 0(R + x)
0
R 2 IN 2(x 2 + R 2)3 2 1 0α 2
3、均勻帶電無(wú)限大平面: E =
? 2ε 0
(N 為線圈匝數(shù))
4、無(wú)限大均勻載流平面: B =
4、均勻帶電球殼: E = 0(r < R)
(α 是流過(guò)單位寬度的電流)
ur E=
q ur er(r > R)4πε 0 r 2
5、無(wú)限長(zhǎng)密繞直螺線管內(nèi)部: B = 0 nI(n 是單位長(zhǎng)度上的線圈匝數(shù))
6、一段載流圓弧線在圓心處: B =(是弧度角,以弧度為單位)
7、圓盤(pán)圓心處: B =
r ur qr(r < R)
5、均勻帶電球體: E = 4πε 0 R 3 ur E= q 4πε 0 r ur er(r > R)2
0 I 4π R
0?ω R 2
(? 是圓盤(pán)電荷面密度,ω 圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度)
6、無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線: E =
λ 2πε 0 x λ 0(r > R)2πε 0 r
7、無(wú)限長(zhǎng)直圓柱體: E = E=
λr(r < R)4πε 0 R 2 電場(chǎng)強(qiáng)度通量: N·m2·c-1)(磁通量: wb)(s
Φ e = ∫ d Φ e = ∫ E cos θ dS = ∫ s s
ur u r E d S 通量
u u r r Φ m = ∫ d Φ m = ∫ Bd S = ∫ B cos θ dS s s s
若為閉合曲面: Φ e =
∫
s
ur u r E d S
若為閉合曲面:
u u r r Φ m = Bd S = B cos θ dS ∫ ∫ s s
均勻電場(chǎng)通過(guò)閉合曲面的通量為零。
靜電場(chǎng)的高斯定理:
磁場(chǎng)的高斯定理: i
ur u r Φ e = E d S = ∫ s ∑q i
高斯定理
u u r r Φ m = Bd S = 0 ∫ s ε0
注:磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)
注:靜電場(chǎng)是有源場(chǎng)可以求解 E
靜電場(chǎng)的環(huán)路定理:
安培環(huán)路定理:
∫
L
ur r E dl = 0 環(huán)路定理
∫
L
ur r B dl = 0 ∑ I i L
注:靜電場(chǎng)力是保守力;靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)、無(wú)旋場(chǎng)。
注:磁場(chǎng)是有旋場(chǎng)??梢跃徒?B
靜電場(chǎng)的功與電勢(shì)能:靜電場(chǎng)的功: Aab = ∫
b a
ur r q0 E dl
磁場(chǎng)對(duì)電流的作用:
1、磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用:
磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用:
1、只有磁場(chǎng):(洛倫茲力)
ur ur r u r F = ∫ d F = ∫ Idl × B L
ur r u r F = qv × B 由于洛倫茲力與速度始終垂直,所以洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷做的功恒等于零。
2、既有電場(chǎng)又有磁場(chǎng):
保守力的功等于勢(shì)能的改變量
ur r “0” ∴ Wa = ∫ q0 E dl a
2、均勻磁場(chǎng)對(duì)平面在流線圈的作用:
一般設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)電勢(shì)能為 0
ur r ∞ ∴ Wa = Aa∞ = ∫ q0 E dl a
uu ur u uu r r r M = m × B(M 為磁力矩)ur uu r m = NISen(m 為磁偶極子)磁力的功:
ur ur r ur F = q(E + v × B)
3、霍爾效應(yīng):
∴ Aab = Wa Wb A=∫
Φm 2
Φ m1
Id Φ m
= I(Φ m 2 Φ m1)= I Φ m
U ab = RH
IB 1,RH =()d nq
電勢(shì)與電勢(shì)差:(V)電勢(shì):(一般設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)無(wú)電勢(shì)零點(diǎn))
一些常見(jiàn)帶電體的電勢(shì):
1、點(diǎn)電荷電勢(shì): V(r)=
r ∞ ur W Va = a = ∫ E dl a q0 電勢(shì)差: U ab = Va Vb =
q 4πε 0 r ∫
b a
ur r E dl
2、均勻帶電圓環(huán)軸線上一點(diǎn)電勢(shì):
V(r)=
電勢(shì)的計(jì)算:
1、點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的電勢(shì):
q 4πε 0(R + x 2)1 2 2 1
3、均勻帶電球體的電勢(shì):
Va = ∫
∞
q 4πε 0 r 2 r dr =
q 4πε 0 r
r2 V(r)=(3 2)(r < R)8πε 0 R R q V(r)= q 4πε 0 r(r > R)
2、點(diǎn)電荷系電場(chǎng)中的電勢(shì):
Va = ∑ Vai = ∑ i =1 i =1 n n
4πε 0 ri V(r)= qi
4、均勻帶電球面的電勢(shì):
3、電荷連續(xù)分布帶電體電場(chǎng)中的電勢(shì):
Va = ∫
dq 4πε 0 r
q(r < R)4πε 0 R 1 q(r > R)4πε 0 r 1
場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì):
V(r)=
ur V r V r V r E =(i+ j+ k)= gradV x y z
電介質(zhì)
磁介質(zhì)
電介質(zhì)電容率:
ε = ε 0ε r(ε r 為相對(duì)
電容率,其值除真空均大于 1)
電介質(zhì)的極化:
1、無(wú)極分子的位移極化
2、有機(jī)分子的取向極化
磁介質(zhì)的磁化:
1、磁介質(zhì)在外磁場(chǎng)中產(chǎn)生附加磁矩 m
2、磁介質(zhì)磁化后產(chǎn)生束縛電流。
磁介質(zhì)磁導(dǎo)率:
= 0 r(r 為相對(duì) 磁導(dǎo)率,其值在真空中為 1)
E = E0 ε r
B = B0 r
電位移矢量 D:
磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量 H:
ur ur ur D = ε 0ε r E = ε E(C·m-2)有電介質(zhì)的高斯定理:
ur u r uu r B B H= =(A·m-1)0 r
ur u r Dd S = ∑ q0 i ∫ s i
有電介質(zhì)的安培環(huán)路定理定理: ∫
L
uu r r H d l = ∑ I 傳 L
q0i 為自由電荷。
電場(chǎng)的能量電場(chǎng)能量體密度: we =
磁場(chǎng)的能量磁場(chǎng)能量體密度: wm =
We 1 2 1 = ε E = DE V 2 2 1 2 電場(chǎng)靜電能:
Wm B 2 1 = = BH V 2 2 B2 dV 2
磁場(chǎng)能量: Wm = ∫
We = ∫ we dV = ∫ ε E dV V V 2 V
wm dV = ∫
V
導(dǎo)體在靜電場(chǎng)中:
1、導(dǎo)體靜電平衡條件: E內(nèi) = 0和E表面⊥表面
2、用電勢(shì)來(lái)表述:整個(gè)導(dǎo)體是等勢(shì)體。靜電場(chǎng)平衡條件下的電荷分布:
1、導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈電荷存在,電荷分布在導(dǎo)體表面。
2、導(dǎo)體表面附近任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和該處電荷密度的關(guān)系為: E =
磁介質(zhì)的分類(lèi):順磁質(zhì) r > 1)抗磁質(zhì) r < 1)鐵磁質(zhì) r >> 1)(,(,(鐵磁質(zhì)的主要特征:(1)高磁導(dǎo)率(2)非線性(3)具有磁滯現(xiàn)象
? ε0
電容 C
電感 L
孤立導(dǎo)體電容:電容器的電容:自感:
互感:
C= q V
(單位 F、F、pF)
q C= V1 V2 L= Ψ I
(單位 H)
M = M 12 = M 21 =
Φm
21I1
計(jì)算電容思路:
計(jì)算自感思路:
ur ur Q → E(D)→ V → C
常見(jiàn)電容器:
1、平行板電容器: C = ε 0ε r S d
2、球形電容器: C =
u uu r r B(H)→ Φ → Ψ → L
常見(jiàn)線圈自感:
1、長(zhǎng)直螺線管: L = 0 n lS 2
常見(jiàn)的線圈互感:
1、兩同軸長(zhǎng)螺線管間互感:
M=
0π R 2 N1 N 2 L
4πε 0ε r R1 R2 R2 R1
2、無(wú)磁芯環(huán)形密繞線圈:
2、一長(zhǎng)直導(dǎo)線與相聚為 d 的矩形線框:
3、同軸電纜: C =
2πε 0ε r L R ln a Rb
N 2h R L= 0 ln 2π r
自感電動(dòng)勢(shì): ε = L(后面不再介紹)
M= dI dt
0 Nl d + a ln 2π d dI1 dt
互感電動(dòng)勢(shì):
ε 21 = M 21
(后面不再介紹)
電能: We =
q2 1 1 = qU = CU 2 2C 2 2
磁能: Wm = ∫
I 0 LIdI = LI 2 2
電磁感應(yīng):法拉第電磁感應(yīng)定律 ε =
dΦm dt
動(dòng)生電動(dòng)勢(shì):導(dǎo)體或?qū)w回路在穩(wěn)恒磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),或?qū)w回路的形狀在穩(wěn)恒磁場(chǎng)中變化時(shí)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
感生電動(dòng)勢(shì):導(dǎo)體回路固定不動(dòng),穿過(guò)回路磁通量的變化僅僅是由于磁場(chǎng)變化所引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
ε = ∫ Ek dl = ∫(v × B)dl a a b uur r b r u r r
u r uu r r r dΨ B u ε = Ev d l = = ∫∫ d S ∫L s t dt
變化的磁場(chǎng)激發(fā)有旋電場(chǎng)作用于自由電荷引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是洛倫茲力的一個(gè)分力。
楞次定律:(用于判斷感應(yīng)電流的方向)閉合回路中,感應(yīng)電流的方向總是使得它自身產(chǎn)生的磁通量反抗引起磁感應(yīng)電流的磁通量的變化。
三、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論簡(jiǎn)介。
1、電場(chǎng)的高斯定理。s s s
ur u r ur(1)u r ur(2)u r Dd S = D d S + D d S = ∑ q0i ∫ ∫ ∫ s內(nèi)
ur(1)D :靜電場(chǎng)電位移矢量
2、法拉第電磁感應(yīng)定律。
ur(2)D :有旋電場(chǎng)電位移矢量
ur r ur(1)r ur(2)r dΦ E dl = E d l + E dl = m L ∫ ∫L ∫L dt ur(1)ur(2)E :靜電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度 E :有旋電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度
3、磁場(chǎng)的高斯定理。
u u r r u(1)u r r u(2)u r r B d S = B d S + B d S = 0 ∫ ∫ ∫ s s s
u(1)r B :傳導(dǎo)電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度
4、全電流安培環(huán)路定理。
u(2)r B :位移電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度
H dl = H ∫ ∫ L L
uu r r
uu(1)r
r uu(2)r r dΦ dl + H dl = ∑ I + D = I 全 ∫L dt L uu(2)r H :位移電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量
uu(1)r H :傳導(dǎo)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量
第五篇:大學(xué)物理下學(xué)期知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
大學(xué)物理下學(xué)期考前復(fù)習(xí)
第十章 恒定磁場(chǎng)
一、基本公式
????0Idl?r?0Idlsin?1)畢奧-薩伐爾定律 dB? dB=
4?r24?r32)
??3)磁場(chǎng)中高斯定理 ?B?ds?0(S是閉合曲面)
?????0Idl?rB?dB?磁場(chǎng)疊加原理 3??4?rLs
??4)安培環(huán)路定律 ?B?dl??0?I(真空中)
???H?dl??I(傳導(dǎo)電流)(介質(zhì)中)
LLL內(nèi)
=H
BB
B=μH H= μ=μμ°μrμ
°μr
??真空磁導(dǎo)率(4π?10?7N/A2)μr—介質(zhì)磁導(dǎo)率
?????5)安培定律 dF?Idl?B dF=IdlBsinθ F??dF 方向判斷:右手四μ°
L??????6)磁通量 ?m??d?m??B?ds 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中通過(guò)平面:?m?B?S(S?Sen)
s 的方向經(jīng)小于π角轉(zhuǎn)向B的方向,右螺旋前進(jìn)的方向即為dF
max的方向 指由Idl??????7)磁矩Pm?IS??Sen 若多匝線圈Pm?NIS?N?Sen ???8)磁力矩M?Pm?B M=PmBsinθ=BISsinθ
??????9)洛倫茲力公式F?qV?B 帶電粒子受電磁力 F?q(V?B?E)
????0qV?r10)運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的磁場(chǎng) B?
4?r
3二、典型結(jié)果
1、有限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線在距其為r的一點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)B??0I?cos?1?cos?2? 4?r?0I 2?r?0I 4?r2、無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線在距其為r的一點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)B?
3、半限無(wú)長(zhǎng)載流直導(dǎo)線在距其一端距離為r的一點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)B?
4、載流圓環(huán)在環(huán)心產(chǎn)生的磁場(chǎng)B?祝3班同學(xué)逢考必過(guò)??!