大物上基本概念

1、l 质点：在物体的大小和形状不起作用，或者所起的作用并不显著而可以忽略不计时，我们近似地把该物体看作是一个只具有质量而其体积、形状可以忽略不计的理想物体，用来代替物体的有质量的点。l 机械运动：在物理学里，一个物体相对于另一个物体的位置，或者一个物体的某些部分相对于其他部分的位置，随着时间而变化的过程叫做机械运动。l 惯性系：牛顿第一定律成立的参照系叫做惯性系。l 惯性离心力：物理学专业术语，惯性离心力是转动参照系（圆盘）中的观察者，在不知道系统作圆周运动的情况下，为解释他所观察到的现象而引入的一个假想力，l 质心：质量的重心，指物质系统上被认为质量集中于此的一个假想点。l 重心：（重力作用点

2、（仅重力）是在重力场中，物体各部分所受重力之合力的作用点。l 质心与重心的区别：与重心不同的是，质心不一定要在有重力场的系统中。值得注意的是，除非重力场是均匀的，否则同一物质系统的质心与重心通常不在同一假想点上。l 冲量：这个力的作用对时间的积累效果，即力对时间的积分。（等于它的动量的增量）单位：kg*m/s 或Nsl 保守力：该作用力所做的功不因为路径的不同而改变。（只与物体前后位置有关）l 角动量（比值定义）： 。l 刚体：指在运动中和受力作用后，形状和大小不变，而且内部各点的相对位置不变的物体。l 力矩：M=Fr力对物体产生转动作用的物理量。在物理学里是指作用力使物体绕着转动轴或支点转动

3、的趋向，力矩的单位是牛顿-米(Nm)。l 转动惯量：J=rdm (Moment of Inertia)是刚体绕轴转动时惯性（回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性）的量度。其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。SI 单位为 kgml 真空电容率（真空介电常数）：电磁学基本常量之一，出处：库仑定律，k=8.9875 N / ； = 8.8542 /（N ） l 电偶极子：是两个等量（q）异号点电荷组成的系统。（具体看例题分析）l 电偶极矩（简称电距）：从-q指向+q的矢径r和电量q的乘积定义为电偶极子的电矩。p=qrl 电场强度通量（E通量）： = EdS ;s为面积矢量，方向是沿平面的

4、法线方向。 闭合曲面： = EdS;电场线由内向外传出S取+,由外向内传进取-。 l 电势( )： = = Edl（标量、比值定义） l 电压（电势差U）： = Edl l 电势梯度：两点间的电势差V和沿场强方向的距离l的比 e ;场强E=- grad Vl 电容：（比值定义C）所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值C= =4 R，单位（F（法拉）电容决定式：l 相对介电常数（相对电容率）: = ,即充有电介质的电容C为真空电容 的 倍l 电介质的极化：外电场作用下，电介质显示电性的现象。l 电极化强度：描述电介质极化程度和极化方向的物理量，是矢量。电极化强度P定义为单位体积内分子电偶极矩p的

5、矢量和。P=pl 电位移(电感应强度)：描述电介质电场的辅助物理量l 电通量：( )是电场的通量，与穿过一个曲面的电场线的数目成正比，是表征电场分布情况的物理量。l 电动势：即电子运动的趋势，能够克服导体电阻对电流的阻力，使电荷在闭合的导体回路中流动的一种作用。电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。l 电阻（决定式）：R= ;为电阻率，其倒数= 为电导率，二者均与材料与温度有关。l 电场能量：是电场所具有的能量，等于电场能量密度对电场所处空间的积分。点电荷产生的静电场的能量正比于点电荷的带电量的平方。l 电容器的储能： Ee表示电场能；C表示平行板电容器的电容；U表示两板间电

6、势差；E表示两板间电场强度；K表示静电力常量；S表示两板正对面积；d表示两板间距离。l 真空磁导率（ 类似于真空电容率 ）：由毕奥-萨伐尔定律所得 = 4 Tm/A单位：特斯拉米/安培 （毕奥-萨伐尔定律： ） l 磁矩(m): 描述载流线圈或微观粒子磁性的物理量。m=ISe; e为与电流方向成右手螺旋关系的单位矢量，方向为线圈平面的法线方向。在一个载流回路中，磁矩大小是电流乘以回路面积：m=I*S, 载流回路在磁场中所受力矩M与磁矩的关系为：M=mB 其中，B 为磁感应强度。l 磁单极子：磁单极子是理论物理学弦理论中指一些仅带有N极或S极单一磁极的磁性物质，它们的磁感线分布类似于点电荷的电场

7、线分布。l 洛伦兹力：运动电荷在磁场中所受到的力。F=Bvql 磁镜：是一种中间弱、两端强的特殊的磁场位形。l 磁介质：在磁场作用下表现出磁性的物质。所有物质都能磁化，故都是磁介质l 磁化：物质在外磁场作用下表现出磁性的现象称为磁化。l 顺磁质：当磁介质进入磁场,受磁场感应，也会产生一个小磁场。如果小磁场和原磁场同方向，就会加强(加强较小)原磁场；若外磁场撤销，小磁场随之消失，这种磁介质就是顺磁质。l 抗磁质：抗磁质是磁介质中的一类，其相对磁导率是常数，略小于1，对外磁场的影响较小，属于弱磁性材料。无外磁场时，抗磁质没有未配对的自由电子，所以它的分子固有磁矩m=0，对外不显磁性；有外磁场时，抗

8、磁质分子受磁场作用生成感应磁矩m，且磁矩方向和外磁场方向相反。于是就在磁介质内部产生与外磁场方向相反的附加磁场，从而使总磁场减弱。这就是所谓的抗磁效应。l 铁磁质：附加磁场H与外磁场H的方向相同，而且磁化后产生的附加磁场H远远大于所施加的外磁场H，即能使总磁场强度比原外磁场强度大大加强的磁质。极易磁化；l 铁磁质特点：1. 存在磁饱和，磁化过程非线性；2. 磁化过程不可逆，存在磁滞现象；3. 具有磁滞损耗效应。l 分子电流：分子或原子中任何一个电子都不停的同时参与两种运动，即环绕原子核的运动和电子本身的自旋。这两种运动都等效于一个电流分布，因而能产生磁效应。把分子或原子看成一个整体，分子或原子

9、中各个电子对外界所产生磁效应的总和，可用一个等效的圆电流表示，统称为分子电流。l 分子磁矩：一个分子中的电子的轨道运动产生的轨道磁矩和电子自旋产生的自旋磁矩 的总和就构成分子的分子磁矩。l 附加磁矩：l 磁化强度(M)：表征磁介质磁化程度，定义：在被磁化后的磁介质内，任取一体积元 ,，在这体积元中所有分子固有磁矩的矢量和 m加上附加磁矩的矢量和 m与体积元的比值，即单位体积内分子磁矩的矢量和：M= 单位：安培/米（A/m）l 磁场强度（H中间引入物理量）：H= -M ;出处“有磁介质时的安培环路定理”l 磁化率：X = ；“有磁介质时的安培环路定理”中间引入量。l 相对磁导率:出处“有磁介质时

10、的安培环路定理”（ Hdl= I）; =1+ X ；l 磁导率： = ； B= H ；关于真空：真空中H=B/ l 磁滞：铁磁体在反复磁化的过程中，它的磁感应强度的变化总是滞后于它的磁场强度。l 磁畴：是指铁磁体材料在自发磁化的过程中为降低静磁能而产生分化的方向各异的小型磁化区域。在居里温度以下，在大块铁磁性或亚铁磁性（见铁氧体）单晶体（或多 晶体中的晶粒）中，形成很多小区域，每个区域内的原子磁矩沿特定的方向排列，呈现均匀的自发磁化。这种自发磁化的小区域也称为磁畴。l 感应电流：闭合回路在原磁场内产生的磁场阻碍原磁场磁通量发生变化的电流l 电磁感应现象：是指闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁

11、感线运动，导体中就会产生电流的现象l 感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。l 动生电动势：导体以垂直于磁感线的方向在磁场中运动，在同时垂直于磁场和运动方向的两端产生的电动势l 感生电动势：固定回路中的磁场发生变化，使回路中磁通量变化，而产生的感应电动势。l 感生电场（涡旋电场）：变化的磁场在其周围空间激发的电场。PS:1.不是保守力场 ;2. 其电场线是无始无终的闭合曲线.l 自感现象：由于导体本身电流发生变化引起自身产生的磁场变化而导致其自身产生的电磁感应现象。l 自感电动势(E)：自感电动势就是在自感现象中产生的感应电动势。PS :1.方向：自感电动势总是阻碍导体中原来

12、电流的变化。2.大小：由导体本身及通过导体的电流改变快慢程度共同决定。3. 由电磁感应定律，可得自感电动势 ，则自感电动势的大小与线圈中电流的变化率成正比。 ；l 自感系数（L）:自感系数表示线圈产生自感能力的物理量,L= /I单位：亨利（H）.l 磁链(磁通匝 )：通过各匝线圈的磁通量之和, 磁链等于导电线圈匝数N与穿过该线圈各匝的平均磁通量的乘积 (若通过每匝线圈的磁通量都相同，则 =N ，N为线圈匝数）l 互感现象：二相邻线圈中，一个线圈的电流随时间变化时导致穿过另一线圈的磁通量发生变化，而在该线圈中出现感应电动势的现象。l 互感电动势：互感现象产生的感生电动势;PS:方向：可用法拉第电磁感应定律来判断。互感电动势与电流变化的线圈的电流变化快慢有关,也与线圈之间的结构和相对位置有关。 (线圈2中产生的电动势)=-M ； =-M l 互感系数：M= = ; 单位：亨利（H）l 耦合因数（自感与互感的关系）：M= ;其中k（ ）为耦合因数。若两线圈相聚甚远则k=0；l 磁场能量：当线圈中通有电流时，线圈中就要储存磁场能量，通过线圈的电流越大，线圈越多，储存的能量就越多 。l 磁场能量特点: (1).磁场能量和电场能量在电路中的转化都是可逆的. (2) 磁场能量的计算公式，在形式上与电场能量的计算公式相同。l 磁场能量密度：定义式：