大学物理常用公式(电场磁场 热力学)

1、第四章 电场一、常见带电体的场强、电势分布 1）点电荷： 2）均匀带电球面（球面半径R）的电场： 3）无限长均匀带电直线（电荷线密度为）:，方向：垂直于带电直线。4）无限长均匀带电圆柱面（电荷线密度为）: 5）无限大均匀带电平面（电荷面密度为）的电场:，方向：垂直于平面。二、静电场定理1、高斯定理： 静电场是有源场。 指高斯面内所包含电量的代数和；指高斯面上各处的电场强度，由高斯面内外的全部电荷产生；指通过高斯面的电通量，由高斯面内的电荷决定。2、环路定理： 静电场是保守场、电场力是保守力，可引入电势能三、 求场强两种方法1、利用场强势叠加原理求场强 分离电荷系统：；连续电荷系统：2、利用高斯

2、定理求场强四、求电势的两种方法1、利用电势叠加原理求电势 分离电荷系统：；连续电荷系统： 2、利用电势的定义求电势 五、应用点电荷受力： 电势差： a点电势能：由a到b电场力做功等于电势能增量的负值六、导体周围的电场1、静电平衡的充要条件： 1）、导体内的合场强为0，导体是一个等势体。2）、导体表面的场强处处垂直于导体表面。表面。导体表面是等势面。2、静电平衡时导体上电荷分布： 1）实心导体： 净电荷都分布在导体外表面上。2）导体腔内无电荷： 电荷都分布在导体外表面，空腔内表面无电荷。3）导体腔内有电荷+q，导体电量为Q：静电平衡时，腔内表面有感应电荷-q，外表面有电荷Qq。3、导体表面附近场

3、强： 七、电介质与电场1、在外电场作用下，在外电场作用下，非极性分子电介质分子正、负电荷中心发生相对位移，产生位移极化； 极性分子电介质分子沿外电场偏转，产生取向极化。2、电位移矢量电介质介电常数，电介质相对介电常数。3、无介质时的公式将换成（或上乘），即为有电介质时的公式八、电容1、电容器的电容： 2、平行板电容器： 3、电容串联：电容并联： 4、电容器的储能： 5、电场的能量密度： 第五章 稳恒磁场一、常见电流磁场分布1、无限长载流直导线的磁场分布： 2、载流圆环圆心处磁场： 3、长直螺线管、密绕螺绕环内的磁场 （单位长度上匝数 d：导线直径）二、磁场定理1、磁通量：通过某一面元dS磁通：

4、 2、磁场的高斯定理：通过任意闭合曲面的磁通量为零： 稳恒磁场是无源场 3、安培环路定理： 稳恒磁场是一非保守场：闭合回路所包围的电流的代数和。I的正负：由所取回路的方向按右手定则确定。指回路上各处的磁感应强度，由回路内外的全部电流产生；环流 只与回路内的电流有关。三、利用磁场叠加原理求： 四、应用1、 洛伦兹力： 当时：粒子在均匀磁场中作匀速圆周运动： 2、 安培力：电流元受力： 一段载流导线受力：若直导线上的处处与导线垂直且相等，则安培力：3、匀强磁场中的平面载流线圈受磁力矩： 磁矩：线圈匝数；I 为通过线圈的电流强度；S为线圈的面积；为线圈的法向单位矢量五、磁场中的磁介质1、磁介质的分类

5、：抗磁质： 顺磁质： 铁磁质：2、磁介质安培环路定理： ：磁场强度矢量，：介质的磁导率。：介质的相对磁导率3、无介质时的公式将换成（或上乘），即为有磁介质时的公式第六章 变化的电磁场一、法拉第电磁感应定律： 感应电流： 感应电量：二、 产生动生电动势的非静电力洛仑兹力 动生电动势计算：1） 2）三、产生感生电动势的非静电力感生电场力 感生电动势计算：四、感生电场的环流： 感生电场是非保守场。无势能感生电场的通量： 感生电场是无源场。感生电场线是闭合曲线。五、磁场的能量1、自感磁能、线圈储存的能量 2、磁场的能量密度六、麦克斯韦方程的积分形式磁场由传导电流和（位移电流）变化的电场激发 位移电流的

6、实质是时变电场，无电荷移动，无焦耳热第十章 气体动理论及热力学一、理想气体的状态方程 1、 2、玻尔兹曼常数；气体普适常数；阿伏加德罗常数；分子数密度，质量密度与分子数密度的关系： m气体分子质量二、分子平均动能： 分子平均平动动能： 分子平均转动动能： 理想气体内能：三、最概然速率： 平均速率： 方均根速率： 四、热力学第一定律 ：第一类永动机是不可能制成的。五、非平衡过程：绝热自由膨胀过程（气体体积增加一倍）：熵增加 六、理想气体在各种平衡过程： 过程过程方式系统对外做功内能增量吸收热量摩尔热容等体恒量等压恒量等温恒量0绝热恒量00七、循环过程 1、 循环一次： ；=循环曲线围成图形面积2、循环效率 3、卡诺循环效率：八、一切实际过程都是不可逆过程，只能沿着（无序度增加）熵增加的方向进行。（仅对可逆过程取等号） 可逆过程：无阻力的单摆，无摩擦的准静态过程九、平均碰撞频率 ：分子有效直径 平均自由程：第十二章 量子物理一、光电方程 ，二 、德布罗意假设 德布罗意波长： 电子德布罗意波是一种没有能量转移的概率波。 1927年戴维孙和革末用电子衍射实验证实实物粒子的波动性。四、不确定关系：粒子的坐标和动量不能同时精确确定。五、 就表示粒子在t时刻在(x,y，z)处单位体积内出现的概率波函数的标准化条件：单值、有限、连