大学物理电磁学总结(精华)
大学物理电磁学部分总结
大学物理电磁学部分总结本文介绍了电磁学中静电场部分的基本性质和规律。
静电场是物质的一种存在形态，具有能量、动量、质量等属性。
电场的基本物理量是场强和电势，它们之间有密切的关系。
静电场的基本性质可以通过高斯定理和环路定理来反映。
在应用方面，可以通过计算电场强度和电通量来解决问题，同时也可以使用电势的计算方法。
此外，本文还介绍了导体和电介质在静电场中的特性，如导体的静电平衡状态和条件。
1.磁场基础知识a) 利用安培环路定理计算具有高度对称性的磁感应强度分布。
详见课堂例题。
b) 计算磁通量的三种情况：(1)在均匀磁场中，S与磁感应强度方向垂直；(2)在均匀磁场中，S法线方向与磁感应强度方向成θ角；(3)利用高斯定理求某些磁通量。
2.磁场对电荷和电流的作用a) 带电粒子在均匀磁场中的运动有三种情况：(1) v//B；(2) v⊥B；(3) v与B间夹角为θ。
在中学基础上会简单求解即可。
b) 霍尔效应：掌握___电势差的表达式、会判断载流子类型、___电势差的大小，正负。
c) 磁场对电流的作用：会由安培定律计算安培力；会由公式计算载流线圈的磁矩和磁力矩。
简单求解磁力的功。
3.磁介质与静电场相同，掌握无限大、均匀的、各向同性的磁介质的情况：介质的磁导率μ，B=μH，磁介质中的安培环路定理。
能够根据图示分清磁介质的种类，从铁磁质的磁滞回线判断剩磁、矫顽力、硬磁材料、矩磁材料和软磁材料。
4.电磁感应和电磁场部分掌握电磁感应基本定律：法拉第电磁感应定律，楞次定律——判断感应电流（电动势）方向。
掌握动生电动势和感生电动势的产生机理（非静电力或非静电场）、定义及求解。
对于任何感应电动势，都要求会用法拉第电磁感应定律计算。
对于动生电动势：要求会计算均匀磁场中平动和转动导体、非均匀磁场中平动的直导线中的动生电动势。
5.电磁场理论区分传导电流和位移电流。
位移电流与传导电流是完全不同的概念，仅在产生磁场方面二者等价。
传导电流是自由电荷的宏观定向运动，只存在于导体中，有电荷流动，通过导体会产生焦耳热。
大学物理电磁学总结
大学物理电磁学总结电磁学是物理学中重要的一个分支，研究电荷和电荷之间的相互作用以及电磁场的性质。
它是现代科技和工程学的基础，包括电子学、通信技术、电力工程等领域。
本文将对大学物理电磁学的基本概念、原理和应用进行总结。
大学物理电磁学主要包括电场和磁场。
首先，电场是一种由电荷产生的力场。
电荷可以是正电荷或负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
电场强度的大小与电荷密度成正比，与距离的平方成反比。
电场强度的方向与正电荷相反。
电场的性质可以通过库仑定律来描述，该定律规定了两个电荷之间的力与它们之间的距离和大小有关。
接下来，磁场是一种由磁荷（电流）产生的力场。
电流是电荷的流动，它可以是直流电流或交流电流。
磁场的强度和方向由安培定律来描述，该定律规定了磁场的大小和电流强度、导线形状以及距离的关系。
根据安培定律，电流在空间中会形成闭合回路，这就是电磁感应的基础。
电场和磁场有很多相互关联的性质。
其中一个最重要的是法拉第定律，该定律描述了磁场变化时所产生的感应电动势。
法拉第定律是电磁感应的基础，也是发电机和变压器等电磁设备的基础原理。
此外，电磁波也是电场和磁场相互作用的结果。
电磁波可以通过振荡的电荷或电流来产生，它既有电场分量也有磁场分量，其传播速度为光速。
电磁学在物理学和工程学中有广泛的应用。
例如，电磁学解释了原子和分子中电子的结构，电磁辐射是元素谱线和光谱的基础。
此外，电磁学也是电动机、发电机、变压器等电力设备的基础原理。
电磁学还包括电子学，研究电路中电流、电压和电阻之间的关系。
电子学是现代通信、计算机和控制工程的基础。
此外，电磁学还研究了天体物理学中的电磁现象，例如太阳风、星际磁场等。
总而言之，大学物理电磁学是研究电荷、电场和磁场的性质、相互作用以及电磁波的传播性质的学科。
电磁学是现代科技和工程学的基础，广泛应用于电力工程、通信技术、电子学和天体物理学等领域。
深入理解电磁学的基本概念和原理对于理解现代科技和工程学的发展具有重要意义。
大一电磁学知识点总结
大一电磁学知识点总结电磁学是物理学中的一个重要分支，它研究电荷和电流之间的相互作用及其产生的电磁力现象。
本文将对大一电磁学涉及的一些重要知识点进行总结和概述。
一、电场与静电力在电磁学中，电场是一个重要的概念。
电荷在空间中产生电场，并对其他电荷施加静电力。
根据库仑定律，两个电荷之间的静电力与它们之间的距离成反比，与电荷的大小成正比。
静电力的方向沿着两个电荷之间的直线，满足叠加原理。
二、电场强度与电势电场强度描述单位正电荷所受到的力，是一个向量量。
电场强度的方向与电荷的正负性质有关。
电势是描述电场能量分布情况的物理量，可以理解为单位正电荷静止在某一位置上时所具有的能量。
电势的计算公式为电势差除以单位正电荷的电荷量。
根据电势与电场强度的关系，电势梯度可以解释为电场强度的负梯度。
三、高斯定理高斯定理是电磁学中一个基本而重要的定理。
它表明，通过任意闭合曲面的电场通量与闭合曲面所包围的总电荷量成正比。
这个定理可以用来简化一些电场计算问题，特别是对具有某种对称性的场情况下。
四、电场能与电介质电场中存在电势能，描述了电场对电荷进行功的能力。
对于电介质而言，由于分子或原子内部的正负电荷分布不均匀，使得电介质内产生极化，导致电场能量在电介质中储存。
电介质的性质可以通过介电常数来描述，介电常数越大，电介质在电场中的极化程度越强。
五、磁场与电磁感应和电场类似，磁场也是一个重要的概念。
电流和电荷运动可以产生磁场。
根据比奥-萨伐尔定律，电流元产生的磁场对于距离电流元很近的位置而言，其大小与距离成反比。
磁场是一个矢量，其方向满足右手定则。
电磁感应是指当磁场变化时，会在回路中产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁场变化率成正比。
六、安培定律与电磁场安培定律描述了电流元产生的磁场对于距离电流元很远的位置而言，其大小与电流元的大小和距离成正比。
根据安培定律，可以计算通过闭合曲面的总电流。
电磁场是电场和磁场的联合体现，它们互相影响，同时也受到电荷和电流的影响。
大学物理电磁学总结
D dS D
s
s
dS D s
d S q0i
s内
(1)
D
：静电场电位移矢量
(
D
2
：) 有旋电场电位移矢量
2、法拉第电磁感应定律。
E dl
(1)
E dl
(2)
E
dl
dm
L
L
L
dt
E(1) ：静电场电场强度
E(2) ：有旋电场电场强度
3、磁场的高斯定理。
(1)
(2)
dr q 4 0 r
2、 点电荷系电场中的电势：
Va
n
Vai
i 1
n i 1
qi 4 0 ri
3、 电荷连续分布带电体电场中的电势：
dq
Va 40r
场强与电势：
E (V i V j V k) gradV x y z
一些常见带电体的电势：
M m B （ M 为磁力矩）
m NISen （m 为磁偶极子）
磁力的功：
A
Id m 2
m1
m
I (m2 m1) I m
磁场对运动电荷的作用： 1、 只有磁场：（洛伦兹力）
F qv B
由于洛伦兹力与速度始终垂 直，所以洛伦兹力对运动电荷 做的功恒等于零。 2、 既有电场又有磁场：
基本计算方法：
1、 点电荷电场强度： E
1 4 0
q r2
er
2、 电场强度叠加原理：
E
n
Ei
i 1
1 4 0
n i 1
qi ri 2
eri
电磁学物理学习的个人总结
电磁学物理学习的个人总结
电磁学是物理学的一个重要分支，研究电荷和电流之间相互作用产生的电磁现象。
以下是我个人对电磁学学习的总结：
1. 静电学：静电学研究电荷的性质以及电荷之间的相互作用。
其中包括库仑定律，描述了两个电荷之间的作用力与其距离和电荷大小的关系；电场的概念，描述了空间中的电场强度与电荷分布的关系；高斯定理，描述了电场通过一个闭合曲面的通量与该曲面内的电荷量的关系。
2. 电磁场的描述：电磁场是电荷和电流产生的物理现象，通过场的概念可以描述电磁场的性质。
麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程，其中包括了法拉第电磁感应定律、安培环路定理、电荷守恒定律和高斯定律。
3. 电磁波：电磁波是电场和磁场在空间中传播的波动现象。
根据波长和频率的不同，电磁波可以分为不同的类型，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
电磁波的传播速度是恒定的，也就是光速。
4. 电磁感应：电磁感应是指通过磁场的变化产生电流或者通过电场的变化产生电场的过程。
法拉第电磁感应定律描述了磁场变化引起的感应电动势；电磁感应也是电磁感应定律和楞次定律的应用领域。
5. 电磁波的传播：电磁波的传播是指电磁波在空间中的传播过程。
电磁波既可以在真空中传播，也可以在介质中传播。
电磁波的传播是横波，电场和磁场垂直于传播方向的振动，且振动方向相互垂直。
总的来说，电磁学是一门重要的物理学科，涵盖了静电学、电磁场的描述、电磁波和电磁感应等内容。
通过学习电磁学，可以深入理解电荷和电流之间的相互作用，了解电磁现象的本质，并应用于各个领域，如电子技术、通信和天文学等。
大学物理电磁学部分总结
大学物理电磁学部分总结-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN电磁学部分总结 静电场部分第一部分：静电场的基本性质和规律电场是物质的一种存在形态，它同实物一样也具有能量、动量、质量等属性。
静电场的物质特性的外在表现是：(1)电场对位于其中的任何带电体都有电场力的作用(2)带电体在电场中运动,电场力要作功——电场具有能量1、描述静电场性质的基本物理量是场强和电势，掌握定义及二者间的关系。
电场强度电势2、反映静电场基本性质的两条定理是高斯定理和环路定理要掌握各个定理的内容，所揭示的静电场的性质，明确定理中各个物理量的含义及影响各个量的因素。
重点是高斯定理的理解和应用。
3、应用(1)、电场强度的计算q FE =⎰∞⋅==a a a rd E q W U0∑⎰⎰=⋅=ΦiSe qS d E 01ε ⎰=⋅0r d E L 021r q E =a)、由点电荷场强公式 及场强叠加原理 计算场强一、离散分布的点电荷系的场强二、连续分布带电体的场强其中，重点掌握电荷呈线分布的带电体问题b)、由静电场中的高斯 定理计算场源分布具有高度对称性的带电体的场强分布一般诸如球对称分布、轴对称分布和面对称分布，步骤及例题详见课堂笔记。
还有可能结合电势的计算一起进行。
c)、由场强和电势梯度之间的关系来计算场强（适用于电势容易计算或电势分布已知的情形），掌握作业及课堂练习的类型即可。
（2）、电通量的计算iiE E∑=02041i ii i i i r r q E Eπε∑=∑=⎰⎰π==0204d r rq E d EεUgradU E -∇=-=)(k zU j y U i x U ∂∂+∂∂+∂∂-=a)、均匀电场中S 与电场强度方向垂直b)、均匀电场，S 法线方向与电场强度方向成θ角c)、由高斯定理求某些电通量（3）、电势的计算a)、场强积分法（定义法）——根据已知的场强分布，按定义计算b)、电势叠加法——已知电荷分布，由点电荷电势公式，利用电势叠加原理计算第二部分：静电场中的导体和电介质 一、导体的静电平衡状态和条件导体内部和表面都没有电荷作宏观定向运动的状态称为静电平衡状态。
大学物理电磁学知识点汇总
稳恒电流1.电流形成的条件、电流定义、单位、电流密度矢量、电流场（注意我们又涉及到了场的概念）2.电流连续性方程（注意和电荷守恒联系起来）、电流稳恒条件。
3.欧姆定律的两种表述（积分型、微分型）、电导、电阻定律、电阻、电导率、电阻率、电阻温度系数、理解超导现象4.电阻的计算（这是重点）。
5.金属导电的经典微观解释（了解）。
6.焦耳定律两种形式（积分、微分）。
（这里要明白一点：微分型方程是精确的，是强解。
而积分方程是近似的，是弱解。
）7.电动势、电源的作用、电源做功。
、8.含源电路欧姆定律。
9.基尔霍夫定律（节点电流定律、环路电压定律。
明白两者的物理基础。
）习题：13.19；13.20真空中的稳恒磁场电磁学里面极为重要的一章1. 几个概念：磁性、磁极、磁单极子、磁力、分子电流2. 磁感应强度（定义、大小、方向、单位）、洛仑磁力（磁场对电荷的作用）3. 毕奥-萨伐尔定律（稳恒电流元的磁场分布——实验定律）、磁场叠加原理（这是磁场的两大基本定律——对比电场的两大基本定律）4. 毕奥-萨伐尔定律的应用（重点）。
5. 磁矩、螺线管磁场、运动电荷的磁场（和毕奥-萨伐尔定律等价——更基本）6. 稳恒磁场的基本定理（高斯定理、安培环路定理——与电场对比）7. 安培环路定理的应用（重要——求磁场强度）8. 磁场对电流的作用（安培力、安培定律积分、微分形式）9. 安培定律的应用（例14.2；平直导线相互作用、磁场对载流线圈的作用、磁力矩做功）10. 电场对带电粒子的作用（电场力）；磁场对带电粒子的作用（洛仑磁力）；重力场对带电粒子的作用（引力）。
11. 三场作用叠加（霍尔效应、质谱仪、例14.4）习题：14.20，14.22，14.27，14.32，14.46，14.47磁介质（与电解质对比）1.几个重要概念：磁化、附加磁场、相对磁导率、顺磁质、抗磁质、铁磁质、弱磁质、强磁质。
（请自己阅读并绘制磁场和电场相关概念和公式的对照表）2.磁性的起源（分子电流）、轨道磁矩、自旋磁矩、分子矩、顺磁质、抗磁质的形成原理。
大学物理电磁学公式总结(精选2024)
05
交流电路中的电磁学公式应用
正弦交流电三要素及有效值概念
要点一
正弦交流电的三要素
要点二
有效值概念
最大值（峰值）、角频率（或频率、周期）和初相位。
正弦交流电的有效值等于其最大值的√2/2倍，用于描述交 流电做功能力的大小。
复数表示法及相量图解法在交流电路中应用
复数表示法
用复数表示正弦交流电，实部表示有效值，虚部表示 电导线在磁场中所受的力，公式为F = BIL，其中B为磁感应强度，I为电 流，L为导线长度。
麦克斯韦方程组
高斯定理
表示电场中电通量与电荷量的关系，公式 为∮E·dS = Q/ε0，其中E为电场强度，dS 为面积元，Q为电荷量，ε0为真空介电常
数。
法拉第电磁感应定律
表示磁场变化时产生的感应电动势，公式 为ε = -dΦ/dt，其中ε为感应电动势，Φ为
电磁辐射的相对论效应
高速运动电荷产生的电磁辐射在频率、方向等方面会发生变化。
统一场论思想及其发展
01
爱因斯坦的统一场论思想
试图将引力场和电磁场统一在一个理论框架内，尽管未能实现，但为后
世研究提供了重要启示。
02
弦理论与M理论
现代物理理论试图通过更高维度的空间和时间来实现场论的统一，弦理
论和M理论是其中的代表。
库仑定律
描述两个点电荷之间的相互作用力，公式为$F = kfrac{q_1q_2}{r^2}$，其中$k$为库仑常数，$q_1$和 $q_2$为两个点电荷的电荷量，$r$为它们之间的距离。
电场强度
描述电场中某点的电场力作用效果，公式为$E = frac{F}{q}$，其中$F$为试探电荷所受的电场力，$q$为试 探电荷的电荷量。
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1、ri
U
dQ （连续）
Q 4 0r
2、定义法
E U
0势
U r E dr
计算场强的方法（3种）
1、点电荷场的场强及叠加
原理
E
E
i
Qi r
4
0
ri3
（分立）
rdQ （连续）
Q 4 0r 3
B)
d
a
B
l
dS;
s t
l;
M 12 ; M d I21 ;
I21
dt
L ;
Ld I。
I
dt
4. 典型场
①点荷系 ——
E
1
4
dq r2
rˆ ,
U
1
4
dq r
,
(U 0),
qv rˆ
B
4
r2
2.载流导线受力： dF Idl B
3.载流闭合线圈： M＝Pm B
4.磁力的功：A＝Im
2.
物质性能方程：
D E , B H , j0 E。
3. 电磁感应
d ; dt E感 d
L
ab
b
( v
2R
方向与电流方向成右手螺旋
磁矩
Pm
ISn
均匀带电圆环轴线上任一点
E E //
xQ i
4 0 x 2 R2
3 2
x0 E0
电偶极矩
pe Ql
电场、磁场中典型结论的比较
长直线
长 直
内
圆
柱外
面
长 直
内
圆
柱 体
外
电荷均匀分布
E
2 0r
E0
F Edq
q
(1) 孤 立 导 体 球 C 4 R.
(2) 平 行 板
CS.
d
p0
Ua E dl (U p0 0)
(3)
球形
C 4 R1R2 .
R2 R1
a
Uab Ua Ub
Wa qUa
b
Aab qUab q
方向与电流方向成右手螺旋
点电荷
E
qr
4 0r 3
均匀带电直线
E
4
0
(cos1
cos 2
)
均匀带电无 限长直线
E 2 0r
方向垂直于直线
典型磁场的磁感应强度
典型电场的场强
圆线圈轴线上任一点
B
2
0 IR 2i
R2 x2
3 2
x 0 B 0I
3
球面内 球面外
均匀带电无 限长直线
E 2 0r
方向垂直于直线
均匀带电无 限大平面
E
2 0
方向垂直于平面
典型磁场的磁感应强度
典型电场的场强
电流元
dB
0
4
I
d
l
r
r3
载流长直导线
B
0I 4r
cos1
cos2
无限长载流 长直导线
B 0I 2r
B
u0
4
qv r
r3
3.安培环路定理 L B dl 0 Ii i
静磁场 2
•1 描述磁场性质的方程
1.高斯定理： B • dS 0 无源场
2.安培环路定理：非保守场（有旋场）
磁场对外的力学表现
1.运动电荷受到的力： f L
qv
B
.
② 无限长直线 ——
E , 2 r
U
2
ln r
(U (1)
0),
B I . 2 r
③ 无限大平面 ——
E , 2
U r 2
(U(0) 0),
B 1 j.
2
④ 细圆环 ——
1
qx
E 4 (R2 x2 )3/ 2 ,
U
1
4
(R2
q x2 )1/ 2
(U 0),
I R2
B 2 (R2 x2 )3/2 ,
B(圆心 ）
I
2R
.
⑤ 有限长直线段 ——
B
4
I a
(cos 1
cos 2
).
⑥ 无限长直螺线管 ——
B nI.
⑦ 螺绕环内 ——
B NI . 2 r
5. 物质、时空、作用、运动
a
E U
b E dl
a
E dl
(4) 柱 形
并联 C C1 C2 串联 1 1
2 L
C
.
ln R2
R1
C
Ci
电容器能 W 1 C U 2 Q2 1 QU
2
2C 2
电场能 W
1 D
E dV
2
E
2 0r r
E 2 0 R2
E
2 0r
电流均匀分布
B 0I 2r
B0
B 0I 2r
B
0 Ir 2R 2
B 0I 2r
静磁场 1
描述：
B
定义：
大小：B＝ Fmax
qv
方向：
Fmax
v
1.B-S Law
B计算：
2.运动电荷产生磁场
生
电 荷电 场
dE
1
4
dq r2
rˆ
生
动 电 磁 场
dB
0 4
Id
l
rˆ
r2
B
0 4
q v rˆ r2
电场对电荷作用 vv F qE
磁场对动电作用
v vv v
dF I dl B
v F
q
vv
v B
6. 其它重要公式 ： 电 容:
2、可有
U UE
E
U x
Ex
典型电场的电势
均匀带 电球面
U q
4 0R
U q
4 0r
均匀带电无
ln a
限长直线
U r
2 0
均匀带电无 限大平面
U Ed d 2 0
典型电场的场强
3 高斯定理
均匀带电 球面
E E
0qr
4 0r