大学物理知识点归纳

大学物理第十一章：真空中的静电场电场强度：数值上等于单位正电荷在该点受到的电场力的大小，也等于单位面积电通量的大小（即电场线密度）；方向与该点的受力方向（或者说电场线方向）一致。电场强度的计算：点电荷的电场强度：E电偶极子中垂线上任意一点的电场强度：E=-ql4πε0r均匀带电直棒：有限长度：E无限长（θ1=0，θ2=π）： 半无限长：（θ1=π2电通量电场线：电场线上任意一点的切线方向与该点的电场强度E的方向一致，曲线的疏密程度表示该点电场强度的大小，即该点附近垂直于电场方向的单位面积所通过的电场线条数满足：E=dΦedS⊥ 静电场电场线的特点：电场线起于正电荷（或无穷远），终于负电荷（或伸向无穷远），在无电荷的地方不会中断；任意两条电场线不相交，即静电场中每一点的电场强度只有一个方向；电场线不形成闭合回路；电场强处电场线密集，电场弱处电场线稀疏。电通量均匀电场E穿过任意平面S的电通量：Φ非均匀电场E穿过曲面S的电通量：Φe=高斯定理Φ表述：真空中任何静电场中，穿过任一闭合曲面的电通量，在数值上等于该闭合曲面内包围的电荷的代数和除以ε0;理解：高斯定理表达式左边的E是闭合面上dS处的电场强度，他是由闭合面内外全部电荷共同产生的，即闭合曲面外的电荷对空间各点的E有贡献，要影响闭合面上的各面元的同量dΦ通过闭合曲面的总电量只决定于闭合面内包围的电荷，闭合曲面外部的电荷对闭合面的总电通量无贡献。应用：均匀带电球面外一点的场强相当于全部电荷集中于球心的点电荷在该点的电场强度。均匀带电球面内部的电场强度处处为零。电势静电场环路定理：在静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分等于零。电场中a点的电势：无穷远为电势零点：U任意b点为电势零点：U电势能：电荷在电场中由于受到电场作用而具有电荷中的电荷比值决定位置的能叫做电势能，W电势叠加定理：点电荷系电场中任意一点的电势等于各点电荷单独存在该点所产生的电势的代数和。等势面与电场线的关系：等势面与电场线处处正交；电场线指向电势降落的方向；等势面与电场线密集处场强的量值大，稀疏处场强量值小。电势梯度：E=-(电场中任意一点的电场强度等于该点点势梯度的负值。

第13章、稳恒电流的磁场电流定义：单位时间内通过导线某一截面的电量叫做电流强度或电流。I=电流密度j：电流密度j的方向与该点电流流向相同，电流密度的大小是通过单位面积的电流。I=SdI=SJ∙dS 可见，电流电动势：定义：单位正电荷从电源负极（低电势）经过电源内部移到电源正极（髙电势）时非静电场力做的功叫做电源电动势。指向：自负极经电源内部指向正极。ξ=LEi∙dl 电动势等于单位正电荷绕闭合回路L一周时，非静电场力所做的功。{非静电场力的环流不为零，因此，它是右手螺旋法则：对于直电流，用右手握住直导线，大拇指指向电流方向，四指弯曲方向就是磁场方向；对于圆电流，大拇指指向磁场方向，四指弯曲方向表示电流方向。磁感应强度运动电荷在磁场中的受力：F=qvB；磁场的方向为试验电荷的“零受力方向”，即Fmax×v磁场强度的单位为特斯拉“T”；毕奥—萨伐尔定律 B=直线一段载流直导线的磁场B=无限长直导线的磁场B=半无限长直导线的磁场B=载流直导线的延长线上的磁场为零。圆环圆电流轴线上的磁场：B=圆心处：B=当x≫R的时候，B=磁矩：m=载流直螺线管轴线上的磁场（n为单位长度螺线管匝数）有限长：B=无限长：B=长直螺线管的端点：B=磁感线的性质：磁感线是没有起点也没有终点的闭合曲线；磁感线总是与产生磁场的电流互相套链，磁感线的方向与电流方向服从右手螺旋法则；任意两条磁感线不相交，即磁场中每一点的磁感应方向只有一个方向；磁场强处磁感线密集，磁场弱处磁感线稀疏。磁场的高斯定理：S通过任何封闭曲面的磁通量都一定为零。安培环路定理：L定理：稳定磁场中，磁感应强度B沿任意闭合路径L的线积分，等于穿过以L为边界的任意曲面的电流的代数和的μ0倍说明：磁场是非保守场。安培力均匀磁场中，一条弯曲成任意形状的载流导线受到的磁力，等于弯曲导体起点到终点的载有同样电流的直导线中受到的磁力，载流区闭合线圈在均匀磁场中受安培力的矢量和为零。磁力矩：M=m×B

第十四章、电磁感应电磁场电磁感应定律1、楞次定律：感应电流的流向总要使他自身所产生的磁通（感生磁通）阻碍闭合回路中原磁场的变化。2、法拉第电磁感应定律：导体回路中的感应电动势ε的大小与穿过该回路的磁通量对时间的变化率dΦmdt成正比。即：ε=-dΦmdt（SI）（当回路中有3、回路中的感应电量只和磁通量的变化量有关，而与磁通量的变化率（变化快慢）无关。电动势动生电动势：ε=-d感生电场：随时间变化的磁场在空间中所产生的电场Ei感生电动势：ε=-d感生电场与静电场的区别：激发源不同：静电场是由静止的电荷激发，而感生电场由磁场激发；性质不同：环路定理表明，静电场是保守场，感生电场是非保守场；电场线不同：静电场的电场线不闭合、不相交（有源场），感生电场的电场线闭合、无头无尾（无源场）。自感与互感自感磁链：Ψm=NΦm自感系数：L=N长直螺线管：L=μn2V其中V表示同轴电缆单位长度：L=自感电动势:εL=-LdI互感互感系数：M=Ψ21I1=Ψ12I2 其中Ψ21表示I1所激发M=kL1L2 互感电动势：当M为常量时候，当线圈1中的电流I1变化时，在线圈2中产生的互感电动势：三、磁场的能量：一个自感为L的线圈中通有电流I时，它存储的能量为W 磁场密度为：ω麦克斯韦电磁理论：sD∙ds=q=VρdV 表明，电场可以由自由电荷和变化和的磁场共同激发。在任意电场中，通过任意封闭曲面的电位移通量SB∙ds=0 表明，磁场可以由传导电流和变化的电场共同激发。磁场是无源场。在任意磁场中通过任意封闭