电磁场公式

电荷守恒定律:电荷既不能被创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的

一部分转移到另一部分,在任何物理过程中电荷的代数和总是守恒的.

安培力 L

⎰式)

电场强度(场

电极化强度矢12

02

4q q r r

πε i V =∆ 12

2r ⎰ 均匀磁化:p M =

∑不均匀磁化:m m P p +∆∑m ISn = L IS n B =⨯() 就是一簇假想的曲线,其曲线上任一点的切线方向都与该点处的就是一簇假想的曲线,其曲线上任一点的切线方向与该点就是电势相等的点集

电位差(电压):单位正电荷的电位能差.即:

B AB AB

AB

A W A U Edl q q

===⎰.

P n δ=⋅

P E χε=(各向同性介质)e 1r εχ=+

0r εεε==D E E

H M μ=

-

M j n =⋅

1r m μχ=+

0H r B H μμμ==

(1)分析自由电荷分布的对称性求出磁场感应强度矢量

e δ.

D EdV=2⋅⎰⎰⎰

B HdV=2⋅⎰⎰⎰

d d S

⎰⎰d d I

L

t - 相互电流变化:

1d d I M t =- 12d I

ε

楞次定律:闭合回路中感应电流的方向,总是使得它所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化。 高斯定理和环路定理: 静电场 恒定磁场

t

⋅∂⎰⎰

⎰⎰∑=

⋅ε

q

dS E

x ∂d d L

H l I I t ⋅=+=⋅∂⎰

⎰⎰

z

H H ⎨∂∂⎪∂⎪∂d t -

⎰⎰E 和H 的振幅都正比于

电场和磁场的本质及内在联系:

静电场问题求解

基础问题

1.场的唯一性定理:

①已知V 内的自由电荷分布

②V 的边界面上的φ值或n ∂∂/φ值,

则V 内的电势分布,除了附加的常数外,由泊松方程

ερφ/2

-=∇

及在介质分界面上的边值关系

σφ

φεε

φφ-=∂∂-∂∂=)()(,n

n j i

j

i

唯一的确定。

两种静电问题的唯一性表述:

⑴给定空间的电荷分布,导体上的电势值及区域边界上的电势或电势梯度值→空间的电势分布和导体上的面电荷分布(将导体表面作为区域边界的一部分)

⑵给定空间的电荷分布,导体上的总电荷及区域边界上的电势或电势梯度值→空间的电势分布和导体上的面电荷分布(泊松方程及介质分界面上的边值关系)

2.静电场问题的分类:

分布性问题:场源分布E ⇔ρ电场分布

边值性问题:场域边界上电位或电位法向导数→电位分布和导体上电荷分布

3.求解边值性问题的三种方法:

电荷

电场 磁场

电流

变化 变化

运动

激发

分离变量法

①思想:根据泊松方程初步求解φ的表达式,再根据边值条件确定其系数

电像法

①思想:根据电荷与边值条件的等效转化,用镜像电荷代替导体面(或介质面)上的感应电荷(或极化电荷) 格林函数法

①思想:将任意边值条件转化为特定边值条件,根据单位点电荷来等价原来边界情况 静电场,恒流场,稳恒磁场的边界问题:

电磁场的认识规律

一.静电场的规律: 1.真空中的静电场; 电场强度E

dv

R R

z y x z y x E v

3

)',','(41),,(,

ρπε⎰

=

电场电势V 静电场的力F 静电场的能量

2.介质中的静电场; 电位移矢量D

0ε=+D E P

极化强度P

E

p

)(0εε-= e 0P E χε=(各向同性介质)

二.稳恒磁场与稳恒电流场 1.真空中的磁场强度B

31212110

4R R L d I u B c ⨯=⎰π dv R R r J u r B v 3

0)'(4)(

⨯=⎰π '43

,dV R R v B ⋅⨯=⎰Ω ρπ

μdq R R v v 304

⨯=⎰πμ30

4R R v q πμ ⨯= 2.真空中的电流密度J

t

j ∂∂-

=•∇ρ

荷密度

J ρν=⋅

3.磁场矢位A

')'(140dv r J R A v

⎰=πμ,A B

⨯∇=

4.介质中的磁场感应强度H

H B μ=

5.磁化强度M

H )1(

-=r u M (各向m

M H χ=同性介质)

6.磁场中的力F

7.磁场中的能量

三.麦克斯韦方程组与介质中的麦克斯韦方程组

实质:反映场与电荷及其运动形式(电流)的联系,揭示电场与磁场的相互转换关系 电荷:(自由电荷,极化电荷)

D ρ∇⋅= P ρρ∇⋅=-

电流:(传导电流,位移电流,磁化电流)

M J M ⨯∇=, t E t D J D ∂∂=∂∂= ε,0=∂∂+⋅∇t J ρ

麦克斯韦方程组与介质中的麦克斯韦方程组包含是各种矢量的散度与旋度运算,有微分,积分形式两种

⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪

⎪⎨⎧

=⋅⋅=⋅⋅+=⋅-=⋅⎰⎰⎰⎰⎰⎰0s d B Q s d D s d D dt

d I l d H s d B dt

d l d E p s

s f u s u

(自由电荷)

⎪⎪⎪⎪⎩

⎪⎪

⎪⎪⎨

⎧=⋅∇=

⋅∇∂∂+=⨯∇∂∂-=⨯∇0B E t E J B t B E

ερε

μμ

四.三大定律: 欧姆定律

E J

σ=

焦耳定律 安倍定律

五.守恒定律: 电荷守恒 能量守恒

六.在边界条件下的电磁现象:

⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=-⨯=-⨯=-⋅=-⋅=-⋅传导电流面密度)

自由电荷面密度),或()(0)(0)()(()(1212201212S S S J H H n E E n

B B n

E E n D D n

ερρ

七.静电场与稳恒磁场的比较:

八稳恒电流场与介质中静电场的比较:

电磁场公式总结

电荷守恒定律:电荷既不能被创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的 一部分转移到另一部分,在任何物理过程中电荷的代数和总是守恒的. 名称 电场力 磁场力 库伦力 安培力 洛仑兹力 涡旋电场力 定义式 1202 1F 4q q r r πε= d d F I l B =? (微分式) d L F I l B =?? (积分式) F qv B =? 洛仑兹力永远不对粒子做功 涡旋电场对导体中电荷的作用力 名称 电场强度(场强) 电极化强度矢量 磁场感应强度矢量 磁化强度 定义 单位电荷在空间 某处所受电场力 的大小,与电荷 在该点所受电场 力方向一致的一 个矢量. 即:F E q = . 库伦定理: 12021F 4q q r r πε= 某点处单位体积内因极化而产生的分子电矩之和. 即:i V =?∑i p P 单位运动正电荷qv 在磁场中受到的最大力m F .即:m F B qv = 毕奥-萨法尔定律: 1012212L Idl r B 4r μπ?=? 单位体积内所有分子固有磁矩的矢量和m p ∑ 加上附加磁矩的矢量和.用m p ?∑ 表示. 均匀磁化:m m p p M V +?=?∑∑ 不均匀磁化:0lim m m V P p M V ?→+?=?∑∑ 电偶极距:e P l =q 力矩:P E ? L= 磁矩:m P ISn = L IS n B =? () 电力线 磁力线 静电场的等势面 定义 就是一簇假想的曲线,其曲线上任一点的切线方向都与该点处的E 方向一致. 就是一簇假想的曲线,其曲线上任一点的切线方向与该点B 的方向相同. 就是电势相等的点集合而成的曲面. 性质 (1) 电力线的方向即电场强度的方向,电力线的疏密程度表示电场的强弱. (2)电力线起始于正电荷,终止于负电荷,有头有尾,所以静电场是有源(散)场; (3) 电力线不闭合,在没有电荷的地方,任意两条电力线永不相交,所以静电场是无旋场. 静电场是保守场,静电场力是保守力. (1)磁力线是无头无尾的闭合曲线,不像电力线那样有头有尾,起于正电荷,终于负电荷,所以稳恒磁场是无源场. (2)磁力线总是与电流互相套合,所以稳恒磁场是有旋场. (3)磁力线的方向即磁感应强度的方向,磁力线的疏密即磁场的强弱. (1)沿等势面移动电荷时静电力不作功; (2)等势面的电势沿电力线的方向降低; (3)等势面与电力线处处正交; (4)等势面密处电场强,等势面疏处电场弱. 名称 静电场的环路定理 磁场中的高斯定理 定义 静电场中场强沿任意闭合环路的线积分通过任意闭合曲面S 的磁通量恒等于0.

电磁场公式总结

电磁场公式表 精简版 名称 电场强度(场强) 电极化强度矢量 磁场感应强度矢量 磁化强度 定义 单位电荷在空间某处所受电场力的大小,与电荷在该点所受电场力方向一致的一个矢量. 即:F E q = . 库伦定理: 1202 1F 4q q r r πε= 某点处单位体积内因极化而产生 的分子电矩之和. 即:i V =∆∑i p P 单位运动正电荷qv 在磁场中受到的最 大力m F .即:m F B qv = 毕奥-萨法尔定律: 1012212 L Idl r B 4r μπ⨯=⎰ 单位体积内所有分子固有磁矩的矢 量和m p ∑ 加上附加磁矩的矢量和. 用m p ∆∑ 表示. 均匀磁化:m m p p M V +∆=∆∑∑ 不均匀磁化:0lim m m V P p M V ∆→+∆=∆∑∑ 电偶极距:e P l =q 力矩:P E ⨯ L= 磁矩:m P ISn = L IS n B =⨯ () 名称 电通量 磁通量 定义 电通量就是垂直通过某一面积的电力线的条数,用 e Φ表示.即:S S e E dS EdScos θΦ==⎰⎰⎰⎰ 垂直通过某曲面磁力线的条数叫磁通量,用 m Φ表示.即:S S m B dS BdScos θΦ==⎰⎰⎰⎰ 在介质中求电(磁)场感应强度: 方法 利用电介质时电场的高斯定理求电场感应强度 利用磁介质中的安培环路定理求磁场感应强度 原理 通过电介质中任一闭合曲面的电位移通量等于该面包围的自由电荷的代数和. 0d S S q ⋅=∑⎰ D S 内 0ε=+D E P P n δ=⋅ e 0P E χε= (各向同性介质) e 1r εχ=+ 0r εεε==D E E 磁场强度沿任意闭合路径的线积分(环量)等于穿过以该路径为边界的面的所有传导电流的代数和,而与磁化电流无关. d H l I ⋅=∑⎰ , 0 B H M μ=- M j n =⋅ , m M H χ= (各向同性介质) 1r m μχ=+, 0H r B H μμμ== 应用: 求介质中束缚电荷在圆柱内外轴线上产生的电场强度。 电(磁)场能量: 电场 磁场 电磁波 能量 密度 e 1D E 2ω=⋅ m 1B H 2ω=⋅ 22221()2 e m w w w E H E H εμεμ=+=+== 能量 2 e 11W D EdV=CU 22=⋅⎰⎰⎰ 2m 11W B HdV=LI 22 =⋅⎰⎰⎰ m W D EdV=B HdV =⋅⋅⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 四种电动势的比较: 电动势 产生原因 计算公式 动生 洛仑兹力:q F v B =⨯ d i L v B l ε=⨯⋅⎰

高中物理电磁场公式总结

高中物理电磁场公式总结 高中物理电磁场公式 1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T,1T=1N/Am 2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)} 3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)} 4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种): (1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0 (2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下 (a)F向=f洛 =mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm /qB; (b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。 强调:(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;

(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握; (3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理、回旋加速器、磁性材料 高中物理电场公式 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷: (e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数 倍 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作 用力(N),k:静电力常量k=9.0×109Nm2/C2,Q1、Q2: 两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量} 5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷 的电量(C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:UAB=φA-φB, UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

电磁场与电磁波公式总结

电磁场与电磁波公式总结 电磁场与电磁波是物质与能量在空间中相互作用的重要现象,而它们的本质则由一系列理论和数学公式所描述和解释。本文将综述电磁场与电磁波的一些重要公式,总结它们的基本特征和应用。 首先,我们来介绍电磁场的公式。电磁场是由电荷或电流产生的一种力场,它可以用麦克斯韦方程组来描述。麦克斯韦方程组包括以下四个方程: 1. 麦克斯韦第一方程:高斯定律 ∇·E = ρ/ε₀ 这个方程描述了电场强度E与电荷密度ρ之间的关系,其中ε₀是真空电介质常数。 2. 麦克斯韦第二方程:法拉第电磁感应定律 ∇×E = -∂B/∂t 这个方程表明变化的磁场会产生电场强度的旋转,从而引发感应电流。 3. 麦克斯韦第三方程:高斯磁定律 ∇·B = 0 这个方程说明磁场强度B是无源场,即它没有直接与任何电荷或电流相关。 4. 麦克斯韦第四方程:安培定律 ∇×B = μ₀J + μ₀ε₀∂E/∂t

这个方程描述磁场强度B与电流密度J和电场强度E之间的 关系,其中μ₀是真空磁导率。 这些方程共同描述了电场和磁场的产生、相互作用和传播的规律。通过求解这些方程,我们可以获得电场和磁场的分布情况,从而进一步研究它们对物质和能量的影响。 接下来,我们将讨论电磁波的公式。电磁波是由电场和磁场相互耦合并传播而成的波动现象,其具体表达式可以由麦克斯韦方程组推导出来。麦克斯韦方程组的解是电场和磁场的波动方程,可以写成如下形式: E = E₀sin(kx - ωt) B = B₀sin(kx - ωt) 其中E₀和B₀分别是电场和磁场的振幅,k是波数,ω是角频率,x是位置,t是时间。 根据这些波动方程我们可以得到电场和磁场的一些重要特征: 1. 波长λ 和频率 f 的关系: λ = c/f 其中c是光速,它等于电磁波的传播速度。 2. 光速与真空介电常数ε₀和真空磁导率μ₀的关系: c = 1/√(ε₀μ₀) 这个公式说明光速与真空电磁特性有密切的关系。 3. 能量与强度的关系:

电磁场公式大全

电磁场公式大全 电磁场是我们周围最为普遍的自然界现象之一,它会影响到我们大自然生态系统中的每一个角落。有关电磁场的科学概念及其相关证据已经广泛运用于航空航天、电力技术和通信技术等各类技术领域,无论是工业应用还是实验室研究,都需要掌握一些常用的电磁场公式。 为了更好地了解电磁场的特性和应用,有必要先从“电磁场公式大全”入手,下面将介绍电磁场大全中的几个常用的公式: 1、电磁场力:电磁场力F由电荷q、速度v及磁场B给出:F=qv ×B; 2、电磁势:电通量φ、电压U、电流I及磁通量B给出:U=φ /BI; 3、电偶极子:电偶极子表示两个带电粒子构成的电场,其公式:V=kq1q2 4/r; 4、磁通量:磁通量表示电磁场中电流线圈的数量,由公式:B= μoI; 5、磁密度:由公式表示,磁密度H=B/μ; 6、磁力线:磁力线表示一个磁场中的磁性物质的分布,由公式:m=H/I; 7、电磁功率:由公式表示,电磁功率P=U×I; 8、电磁能量:磁场中的电磁能量由公式表示,W=U2/2C; 9、电磁感应强度:由公式表示,E=B×v;

10、磁矩:磁矩由公式表示,M=BIA; 上述九个公式中,前五个是电磁力学,后四个是电磁场的基本公式,它们是电磁理论研究的重要基础。无论是在哪个领域进行电磁场研究,都要掌握和理解上述公式,这有利于更好地掌握电磁场的性质及运用。 现代电磁场理论的发展也使得上述的公式可以进行更加复杂的分析,包括电磁相位、电磁双极子、多维电磁场、电磁辐射以及强磁场等等,但是其基础公式仍然是上述九条。 由于电磁场是物理学中十分重要的领域,因此,要想真正理解它们,必须熟练掌握和掌握上述电磁场公式,以便在实际应用中正确使用它们。当然,随着科学技术的发展,电磁场理论也不断发展,它们也将提供更多更强大的公式,以帮助我们更好地理解和使用电磁场的特性和运用。

电磁场与电磁波公式总结

电磁场与电磁波公式总结LT

z r z r A rA A z r a ra a r A ϕϕϕ∂∂∂∂∂∂= ⨯∇→ → → →1 (1) 球坐标系中: ϕ θ ϕ θθϕθθθA r rA A r a r a r a r A r r sin sin sin 12 ∂∂∂∂∂∂=⨯∇→ → → → 两个重要性质:①矢量场旋度的散度恒为零,0=⨯ ∇⋅∇→ A ②标量场梯度的旋度恒为零,0=∇⨯∇μ 7、斯托克斯公式: ⎰⎰→ → → → ⋅⨯∇=⋅S C S d A l d A 第二章 静电场和恒定电场 1、静电场是由空间静止电荷产生的一种发散场。描述静电场的基本变量是电场强度→ E 、电 位移矢量→D 和电位ϕ。电场强度与电位的关系为:ϕ-∇=→ E 。m F /10854.8120-⨯≈ε 2、电场分布有点电荷分布、体电荷分布、面电荷分布和线电荷分布。其电场强度和电位的计算公式如下: (1)点电荷分布 C R q R q R R q E N k k k N k k k N k k k k +=∇-==∑∑∑===→ → 101 13041 ,)1(4141 πεϕπεπε (2)体电荷分布

C r r dv r r r dv r r r E v v +-= --= ⎰ ⎰ →→ →→ →→ → ' ' '0 3' ' ' ' )(41,))((41ρπεϕρπε (3)面电荷分布 C r r dS r r r dS r r r E S S S S +-= --= ⎰ ⎰ →→ →→ →→ → ' ' '0 3' ' ' ' )(41,))((41ρπεϕρπε (2) 线电荷分布 C r r dl r r r dl r r r E l l l l +-= --= ⎰ ⎰ →→ →→ →→ → ' ' '0 3' ' ' ' )(41,))((41ρπεϕρπε 3、介质中和真空中静电场的基本方程分别为 ⎪⎩⎪⎨⎧−−−→−=⋅∇=⋅→ → →⎰)面内的总极化电荷之和面内的总源电荷和为介质中的高斯定理((微分形式) 积分形式表示意义 S S q r D q S d D S )()(,ρ场,也是保守场。说明静电场是一种发散安培环路定理(微分形式) 积分形式表示意义 ,0)(,0⎪⎩⎪⎨⎧−−−→−=⨯∇=⋅→ → →⎰E l d E C ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨⎧ −−−→−=⋅∇=⋅→=→→∑⎰真空中的高斯定理为体电荷密度)(微分形式,积分形式表示意义ρερ ε01 0).(1E q S d E n i i S 在线性、各向同性介质中,本构方程为:→ → → → → ==+=E E P E D r εεεε0 4、电介质的极化 (1)极化介质体积内的极化体电荷密度为:)(极化强度矢量→ →⋅-∇=P P p ρ。 (2)介质表面的极化面电荷密度为:)(p 量为表面的单位法向量矢→ →→⋅=n n P S ρ 5、在均匀介质中,电位满足的微分方程为泊松方程和拉普拉斯方程,即 (无源区域),有源区域0 )(2 2=∇-=∇ϕε ρ ϕ

高中电磁场公式汇总

高中电磁场公式汇总 在高中物理中,电磁场是一个重要的概念。它描述了电荷的运动和相互作用的方式,并且在日常生活中有很多应用。下面是一些常见的电磁场公式: 1.充电粒子的电场强度: E = k * Q / r^2 其中,E是电场强度(单位是伏特/米),k是电力常数(9.0 * 10^9 N * m^2 / C^2),Q是充电粒子的电荷(单位是库仑),r是充电粒子到观察点的距离(单 位是米)。 2.静电场能量密度: u = 1/2 * ε * E^2 其中,u是能量密度(单位是焦耳/平方米),ε是真空介电常数(8.85 * 10^-12 F/m),E是电场强度(单位是伏特/米)。 3.电动势: ΔV = E * d 其中,ΔV是电动势(单位是伏特),E是电场强度(单位是伏特/米),d是电荷 在电场中的位移(单位是米)。 4.电动势能: U = Q * ΔV 其中,U是电动势能(单位是焦耳),Q是电荷(单位是库仑),ΔV是电动势 (单位是伏特)。 5.电动势功率: P = U / t 其中,P是电动势功率(单位是瓦),U是电动势能(单位是焦耳),t是时间 (单位是秒)。 6.电容电压: V = Q / C 其中,V是电容电压(单位是伏特),Q是电容器内的电荷(单位是库仑),C是 电容(单位是库仑/伏特)。

7.电容电流: I = C * dV/dt 其中,I是电流(单位是安培),C是电容(单位是库仑/伏特),dV/dt是电容电压的时间导数(单位是伏特/秒)。 8.电感电压: V = L * di/dt 其中,V是电感电压(单位是伏特),L是电感(单位是亨利),di/dt是电感电流的时间导数(单位是安培/秒)。 9.电感电流: I = 1/L * ∫V dt 其中,I是电流(单位是安培),L是电感(单位是亨利),V是电感电压(单位是伏特),∫V dt是电感电压的时间积分(单位是伏特*秒)。 10.磁场强度: B = μ * I / (2πr) 其中,B是磁场强度(单位是牛顿/伏特),μ是真空磁导率(4π * 10^-7 牛顿/伏特),I是电流(单位是安培),r是观察点到电流的距离(单位是米)。 11.磁感应强度: H = B / μ 其中,H是磁感应强度(单位是伏特/米),B是磁场强度(单位是牛顿/伏特),μ是真空磁导率(4π * 10^-7 牛顿/伏特)。 12.磁动势: ΔΦ = B * A 其中,ΔΦ是磁动势(单位是牛顿*米),B是磁场强度(单位是牛顿/伏特),A 是电流所在线圈的面积(单位是平方米)。 13.磁动势能: U = 1/2 * L * I^2 其中,U是磁动势能(单位是焦耳),L是电感(单位是亨利),I是电流(单位是安培)。 14.电磁感应强度:

高中物理电磁场公式

高中物理电磁场公式 1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T,1T=1N/Am 2.安培力F=BIL;(注:L⊥B){B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)} 3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)} 4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种): (1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0 (2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下 (a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB; (b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。 强调:(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负; (2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握; (3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理、回旋加速器、磁性材料

1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109Nm2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}。 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量} 5.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}。 9.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C), φA:A点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}

高中物理电磁场公式总结

在高中物理知识体系中,电磁场是比较重要的一章。高中同学在学习物理课程过程中要掌握电磁场相关公式。下面给大家带来高中物理电磁场公式,希望对你有帮助。 高中物理电磁场公式1磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T,1T=1N/Am =BIL;注:L⊥B{B:磁感应强度T,F:安培力F,I:电流强度A,L:导线长度m} =qVB注V⊥B;质谱仪{f:洛仑兹力N,q:带电粒子电量C,V:带电粒子速度m/} 4在重力忽略不计不考虑重力的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况掌握两种: 1带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0 2带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下 aF向=f洛=mV2/r=mω2r=mr2π/T2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;

b运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功任何情况下;c解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角=二倍弦切角。 强调:1安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负; 2磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握; 3其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理、回旋加速器、磁性材料 高中物理电场公式1两种电荷、电荷守恒定律、元电荷: e=160×10-19C;带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2库仑定律:F=Q1Q2/r2在真空中{F:点电荷间的作用力N,:静电力常量=90×109Nm2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量C,r:两点电荷间的距离m,方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3电场强度:E=F/q定义式、计算式{E:电场强度N/C,是矢量电场的叠加原理,q:检验电荷的电量C} =Q/r2{r:源电荷到该位置的距离m,Q:源电荷的电量}

电磁场与电磁波公式.

一、静电学 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量} 5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=W AB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功:W AB=qUAB=Eqd{W AB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)} 9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值} 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数) 常见电容器〔见第二册P111〕 14.带电粒子在电场中的加速(V o=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V o进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类似平抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m 垂直电场方向:匀速直线运动L=V ot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 二、恒定电流 1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)} 2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)} 3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)} 4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外 {I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)} 5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)} 6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)} 7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率} 9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比) 电阻关系R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+ 电流关系I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+ 电压关系U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3 功率分配P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+ 三、磁场 1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A•m

电磁场电磁波公式.

矢量通量物义:矢量穿过曲面的矢量线的总和; 散度通量关系:散度一个单位体积内通过的通量。 散度的:矢量场中任意一点处通量对体积的变化率 旋度的物义:最大环量密度和最大环量密度方向。 梯度的物义:函数最大变化率和最大变化率方向 方向导数: l u ∂∂= γβαcos cos cos z u y u x u ∂∂+∂∂+∂∂; 散度: )(标量z A y A x A A z y X ∂∂+∂∂+∂∂= ∙∇→ 通量: ⎰∙s s d A 环量:⎰∙l l d A 旋度:z y x z y x A A A z y x e e e A ∂∂∂∂∂∂ = ⨯∇→ → → → (矢量) 梯度:z a y a x a grad z y x ∂∂+∂∂+∂∂=∇=→→→ μμμμμ 哈密顿算子(矢):z e y e x e z y x ∂∂+∂∂+∂∂=∇ 拉普拉斯 (标): 2 2 22222 z y x ∂∂+∂∂+∂∂=∇ 点电荷:' 4,' ' 403 0r r q r r r r q E -=--= → πεϕπε 体电荷:⎰⎰-= --= →→ → v v r r dv r r r dv r r r E ' )(41,' ))((41' '0 3 ' ' ' ρπε ϕρπε 面电荷:⎰ ⎰ -= --= →→ → S S S S r r dS r r r dS r r r E ' )(41,' ))((41''0 3' ' ' ρπεϕρπε 线电荷: ⎰⎰-= --= → → → l l l l r r dl r r r dl r r r E ' )(41 ,' ))((41 ' '0 3' ' ' ρπε ϕρπε 高斯(散度)定理:⎰ ⎰ → → → ⋅∇=⋅v S dv A S d A ,

电磁场公式总结

电荷守恒定律:电荷既不能被创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在任何物理过程中电荷的代数和总是守恒的.

名称 电通量 磁通量 定义 电通量就是垂直通过某一面积的电力线的条数 , 用 ①e 表示•即:①e= "E_dS= "EdScos 日 S S 垂直通过某曲面磁力线的条数叫磁通量 ,用 ① m 表示•即:① m = J J BUdS = J J BdScos 日 S S 名称 静电感应 磁化 定义 电场对电场中的物质的作用 磁场对磁场中的物质的作用 方法 利用电介质时电场的高斯定理求电场感应强度 利用磁介质中的安培环路定理求磁场感应强度 通过电介质中任一闭合曲面的电位移通量等于 磁场强度沿任意闭合路径的线积分 (环量)等于 该面包围的自由电何的代数和. 穿过以该路径为边界的面的所有传导电流的代 [1D 於=无q 。 " S 内 ' 1 数和,而与磁化电流无关. ^44 屮dl =瓦I D=就+P 呻 B 甲 H =——一M 6 = p n % 原理 ■4 4 P = “E (各向同性介质) j = M n 务=1 +兀 M 一m H (各向同性介质) ■ 4 d D =屜名 r E = gE 巴=7 B =巴巴H =»H (1)分析自由电荷分布的对称性,选择适当的 (1)分析传导电流分布的对称性,选择适当的 ■ * 咼斯面,求出电位移矢量D . 环路,求出磁场强度H . 解题 ■ 4 (2)根据电位移矢量D 与电场E 的关系,求出 (2)根据磁场强度H 与磁场感应强度矢量B 的 步骤 电场E . 关系,求出磁场感应强度矢量B . (3)根据电极化强度P 与电场E 的关系,求出 (3)根据磁化强度M 与磁场感应强度矢量B 的 (称作环量)恒等于零.即:卩E 』=o . 即:甘J B 話=0 说明的问题 电场的无旋性 磁场的无源性 电位差(电压):单位正电荷的电位能差•即: U AB W AB q

电磁场公式大全

电磁场公式大全 E (V m ), H (A m ),D (2C m ), B (T ),J (2A m ),ρ(3C m ),ε( F m ), μ(H m ),σ(S m ) good dielectrics (low loss),tan 1σεδωε ε''==<<' k β'== 2 k ωεα'' ''== η=1tan 2εζε-''⎛⎫= ⎪'⎝⎭ good conductors (high loss)tan 1σεδωεε'' = =>>' k β'= k α''= =η= 4πζ== ,1k δ=' '1 R X σδ = Oblique Incidence ()()()121sin cos sin cos sin cos 000i i t t r r jk x z jk x z jk x z i i r r t t E E e E E e E E e θθθθθθ-+-+--=== Perpendicular polarization ()()() 121sin cos sin cos sin cos 000 ,,i i t t r r jk x z jk x z jk x z i i r r t t E E e E E e E E e θθθθθθ-+-+--=== 0 210210 cos cos cos cos ry r i t iy i i t z E E E E ηθηθηθηθ⊥=-Γ===+ 020210 2cos cos cos ty t i iy i i t z E E T E E ηθηθηθ⊥====+ Parallel polarization ()()()()()()121sin cos sin cos sin cos 010102 i i t t r r jk x z jk x z jk x z i y i r y r t y t H e E e H e E e H e E e θθθθθθηηη-+-+--=== 12//12cos cos cos cos i t i t ηθηθηθηθ-Γ= +2//122cos cos cos i i t T ηθηθηθ= + 当12μμ=,120σσ== c λ= ,c f = 2z g k πλ=, g λ= ⊥Γ= T ⊥= //Γ= //T =

电磁场与电磁波必记公式

电磁场与电磁波考前必背公式 【整理于2014年4月—5月】 第一章 矢量分析 ()0 cos cos cos ,cos cos cos 1M l x y z ϕ ϕϕϕαβγαβγ∂∂∂∂= ++∂∂∂∂、标量场的方向导数其中,,: l 为沿方向的方向余弦。【是标量】 ()x y z e e e x y z ϕϕϕϕ∂∂∂= ++∂∂∂2、标量直角坐标场的梯度系下的表:grad 示方法; =.=x y z e e e x y z ϕϕ∂∂∂++∂∇∂∇∂grad ,其中 【是矢量】 3l l ϕϕ ∂=∇∂方向导数与梯度的关系:、。 s =y x z A A A x y z A dS A A ψ∂∂∂++∂∂∂=∇= ⎰4、矢量场的通量:;矢量场的散度:div 。 【均为标量】 ()s V AdV A d S ∇= ⎰⎰5、散度定理(也称高斯定理):把体积分与面积分联系起来。 =x y y z l x y z z x e e e e A A A dl A A A y A A x y z z ⎛⎫=∇⨯∂= = ⎪⎝⎭∂∂ ∂∂-∂∂∂∂∂⎰6、矢量场的环量;矢量场的旋度:rot z y z y x x e e z x x y A A A A ⎛⎫⎛⎫ ++∂∂∂∂--∂∂ ⎪ ⎪⎝∂⎝∂⎭⎭ 。 【是矢量】 ( ) s l A d S A dl ∇⨯= ⎰⎰斯托克斯定理:(把线积分与面积分联系7、起来)。 8、根据矢量场的亥姆霍兹定理,在无界空间中,矢量场可由其散度和旋度唯一确定。 ()() 00A ϕ∇∇⨯≡∇⨯∇≡9、旋度的散度恒等于零,即;梯度的旋度恒等于零矢量,即。

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