电磁学基础知识..共66页
电磁学基本理论 ppt课件
0
0 I
4a
ˆz a
ppt课件
O点产生的磁感应强度: 0 I
B B1 B2 B3
ppt课件 2
3. 库仑定律
F21
q1q2 ˆR21 a 2 4π 0 R21
其中： 0为真空中介电常数。
0
1 109 8.85 1012 36 π
q1
R21
q2
F/m
q1
4. 电场强度的计算 q1qt2 ˆR21 F21 a 2 4π 0 R21
R21
q 2t
E
q 1 1 q R2 R1 4π 0 R1 R2 4π 0 R R 1 2
R1 R l cos 2 l R2 R cos 2
因为： l R 则： R2 R1 l cos
2 l R2 R1 R 2 cos2 R 2 4
15
(三) 磁场
Fm
产生磁场的源： a.永久磁铁 b.变化的电场 c.电流周围，即运动的电荷
v
B
1. 什么是磁场？
Fm qv B
存在于载流回路或永久磁铁周围空间，能对运动电荷 施力的特殊物质称为磁场。 ˆv Fm a B lim qt 0 2. 磁感应强度 B的定义 qt v
ˆv 和磁感应强度 B 三者相互 可见： 磁场力 Fm 、运动速度 a 垂直，且满足右手螺旋法则。
ppt课件 16
3. 磁感应强度的计算
安培力实验定律：
dF21 ˆR ) 0 I 2dl2 ( I1dl1 a 4π R
2
电流元
I1
I 2dl2
I2
I1dl1
《电磁学基本知识》word版
三、电磁学【电磁学】电学与磁学的统称，是物理学中的一个重要部门。
研究电磁现象的规律和应用的科学。
研究对象包括静电现象、磁现象、电流现象、电磁感应、电磁辐射和电磁场等。
磁现象和电现象本质上是紧密联系在一起的，变化的磁场能够激发电场，变化的电场也能够激发磁场。
它是电工学和无线电电子学的基础。
【电】人类在很早以前就知道琥珀摩擦后，具有吸引稻草片或羽毛屑等轻小物体的特性。
物体具有吸引其它物体的这种性质叫做“物体带电”或称“物体有了电荷”，并认识到电有正负两种；同性相斥，异性相吸。
当时并不知道电是实物的一种属性，认为电是附着在物体上的，因而把它称为电荷，并把具有这种斥力或引力的物体称为带电体。
习惯上经常也把带电体本身简称为电荷。
近代科学证明；构成实物的许多基本粒子都是带电的，如质子带正电，电子带负电，质子和电子具有的绝对电量是相等的，是电量的最小单位。
一切物质都是由大量原子构成，原子又是由带正电的原子核和带负电的电于组成。
通常，同一个原子中的正负电量相等，因此在正常情况下表现为中性的或不带电的。
若由于某些原因（如摩擦、受热或化学变化等）而失去一部分电子，就带正电，若得到额外的电子时，就带负电。
用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒就失去电子而带正电，丝绸得到电子而带负电。
【摩擦起电】两种不同物体相互摩擦后，分别带有正电和负电的现象。
其原因是，当物体相互摩擦时电子由一个物体转移到另一个物体上，因此原来两个不带电的物体因摩擦而带电，它们所带的电量数值上相等，电性上相异。
【静电感应】在带电体附近的导体，受带电体的影响在其表面的不同部分出现正负电荷的现象叫作“静电感应”。
因为，在带电体电场作用下，导体中的自由电子进行重新分布，造成导体内的电场随之而变化，直到抵消了带电体电场的影响，使它的强度减小到零为止。
结果靠近带电体的一端出现与带电体异号的电荷，另一端出现与带电体同号的电荷。
如果导体原来不带电，则两端带电数量相等；如果导体原来带电，则两端电量的代数和应与导体原带电量相等。
电磁学知识点归纳
《电磁学》重要知识点归纳(2017.6)1、库仑定律：12202112ˆ4e r q q F πε= 12F：q 1对 q 2的库仑力12ˆe：从q 1指向 q 2方向的单位矢量 2、电场的高斯定理真空中：∑⎰=⋅)(01内S Sq S d E ε介质中：∑⎰=⋅)(0内S SqS d D0q ：自由电荷电位移：E D r εε0= 电极化强度：E P r0)1(εε-= 3、点电荷的电场：球对称性！方向沿球面径向。
点电荷q 的电场:204)(rq r E πε=点电荷dq 的电场： 204)(r dqr dE πε=4、无限大均匀带电平面（两侧为均匀电场）5、电势与电势能： 电势：⎰⋅=baa r d E V（b 为电势零点，b V ＝0 ）某点的电势在数值等于单位正电荷在该点具有的电势能，也等于把单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功。
电势能：a pa V q E 0=保守力做功与势能增量的关系：pb pa p ba E E E W -=-=→∆6、静电场的环路定理：0=⋅⎰Ll d E(说明静电场为保守场）7、均匀带电球面的电场和电势：⎪⎩⎪⎨⎧><=)(4)(0)(20R r r Q R r r E πε ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>≤=)(4)(400R r rQ R r R Q V πεπε（球面及面内等电势） 8、导体(或金属)静电平衡的特点：（1）导体内部场强处处为0；（2）导体表面的电场强度方向垂直于导体表面；（3）导体表面的电场强度大小与表面附近处的电荷面密度成正比，即0εσ=表E ；（4）导体是一等势体，其表面为等势面；（5）导体内部无净余电荷，净余电荷只能分布在导体的表面。
9、电容的定义式：U Q C =电容器的 C 只与两导体的形状、大小、相对位置及周围介质有关，与 Q 、U 无关！10、常见电容器的电容：孤立导体球的电容：R C r 04επε= （r ε为周围电介质的相对电容率） 平板电容器： dSC r 0εε=球形电容器：122104R R R R C r -=επε柱形电容器：)/(ln 2120R R lC r επε=（l 为柱形电容器长度）11、电容的串并联（与电阻的串并联公式相反）电容串联：∑=i iC C 11 电容并联： ∑=i i C C 12、带电体系的静电能：（1）点电荷系的静电能：i i i e U q W ∑=21（2）连续分布带电体的静电能：⎰=Udq W e 2113、带电电容器的电能：2221QU 212CU C Q W e === （因为 )CU Q =14、静电场能量的一般公式：⎰⎰⎰⋅=Vee dV wW其中，静电场能量密度：202121E DE w r e εε== 15、电介质中：（1）电极化强度：Vp P e ∆=∑E P r)1(0-=εε（2）极化电荷面密度：n eP ˆ⋅='σ :ˆn e 介质的外法向单位矢量（由介质内垂直指向介质外的法线方向）（3）有电介质时求解问题的顺序：先求→D 再求E→再求V M 、16、磁通量公式：⎰⎰⋅=Sm S d Bφ17、磁场的高斯定理：0=⋅⎰⎰SS d B因为磁感应线是闭合的，所以穿过任意闭合曲面的磁感应线的净条数为0！18、常见载流导线周围的磁场：r IB P20πμ=r IB P40πμ= r 为P 点离导线的距离 r 为P 点离导线的距离磁感应线为一圈一圈同心圆，绕向与 电流构成右手关系载流圆线圈 载流圆弧RIB o 20μ=π220⋅=R B o 0B 方向：与电流构成右手关系 0B方向：与电流构成右手关系III无限长直螺线管 细螺绕环（管内为均匀磁场）（管内为均匀磁场） （注意：粗环内为非均匀磁场！）nI B 0μ=（管内为真空） nI B 0μ=（管内为真空）nI B r μμ0=（管内为磁介质） nI B r μμ0=（管内为磁介质） n ：单位长度的匝数19、安培环路定理：∑⎰=⋅)(0内L i LI l d B μ（真空中）∑⎰=⋅)(0内L LIl d H （磁介质中） 0I ：导体内自由电流HB μ=20、磁介质中：（1）磁化强度：Vm M ∆=∑H H M r m)1(-==μχm：磁矩（2）磁化电流面密度：n eM M ˆ)(12⨯-='α :ˆn e 介质2指向介质1的法向单位矢量（3）有磁介质时求解问题的顺序：先求→H 再求B→再求α '、M21、洛伦兹力：B v q f m⨯=22、安培力： B l Id F d⨯= ⎰⨯=b aB l Id F23、霍耳电压公式： nqdBI H =U （H U ：霍耳电压，n :载流子浓度，d:导体板平行于磁场方向的尺寸）24、磁矩(磁偶极矩)： n e IS m⋅=（n eˆ是线圈平面法线方向，而且是与电流构成右手的法线方向）磁力矩： B m M⨯=25、磁介质分类：顺磁质：1>r μ； 抗磁质：1<r μ； 铁磁质：1>>r μ26、法拉第电磁感应定律： dtd mi φε-=27、动生电动势：⎰+⋅⨯=)((-))(l d B v i ε28、自感系数：IL m φ= 自感电动势：dtdI LL -=ε 互感系数：212121I I M M M φφ==互感电动势：dtdI M dt dI M121212 , -=-=εε 29、自感线圈内的磁场能量： 221LI W m =磁场能量的一般公式： ⎰=V m m dV w W磁场能量密度：2221212H BH B w m μμ===（因为 H B μ=） 30、位移电流：本质是指变化的电场！ 位移电流密度：tD j d ∂∂=位移电流强度：S d t D dt d I S D d⋅∂∂==⎰⎰φ 31、麦克斯韦电磁场方程：32、坡印廷矢量：即电磁波的能流密度矢量！单位时间流出单位横截S L 0⎰⎰⎰⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=⋅S L S d t D j l d H00tD j H ∂∂+=⨯∇0S=⋅⎰⎰S S d B tB E ∂∂-=⨯∇ S L ⎰⎰⎰⋅∂∂-=⋅S Sd t B l d ES ⎰⎰⎰⎰⎰Ω=⋅dV S d D S 0ρρ=⋅∇D=⋅∇B面的电磁场能量称作坡印廷矢量。
电磁学基本知识与基本定律39页PPT
电磁学基本知识与基本定律
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
1
0
、
倚
பைடு நூலகம்
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
2024版年度电磁学全套ppt课件
既有串联又有并联的电路称为混联电路，分析时可根据需要将其简化 为简单的串联或并联电路进行处理。
2024/2/3
16
复杂电路简化技巧
支路电流法
以支路电流为未知量，列写KCL 和KVL方程进行求解的方法。
2024/2/3
节点电压法
以节点电压为未知量，列写KCL 方程进行求解的方法。
叠加定理
对于线性电路，多个独立电源共 同作用时产生的响应等于各独立 电源单独作用时产生的响应的叠 加。
介绍磁场能量的概念、计 算方法以及在电磁感应中 的应用。
6
电磁波及其传播
1 2
电磁波的产生与传播 阐述电磁波的产生原理、传播特性以及应用。
电磁波的波谱 介绍不同频率的电磁波在波谱中的位置、特性以 及应用。
3
电磁辐射与电磁屏蔽 阐述电磁辐射的危害、电磁屏蔽的原理以及应用。
2024/2/3
7
02
静电场与电势
磁场强度与磁感线密度
磁场强度表示单位长度的磁感线上的磁力大小；磁感线密度表示单位面积内穿过磁感线的条 数，它与磁场强度成正比。
20
磁场对运动电荷作用力
洛伦兹力
磁场对运动电荷产生的 作用力称为洛伦兹力。 其方向与电荷运动方向 和磁场方向垂直，且遵 循左手定则。
2024/2/3
洛伦兹力公式
洛伦兹力的大小可以根 据公式F=qvB计算，其 中F为洛伦兹力，q为电 荷量，v为电荷运动速 度，B为磁感应强度。
电流的方向
规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电 荷定向移动的方向与电流方向相反。
2024/2/3
14
欧姆定律与电阻元件
2024/2/3
欧姆定律
在闭合电路中，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导 体的电阻成反比。
2024年度电磁学全套ppt课件
VS
防止涡流的措施
为了减小涡流的影响，可以采取以下措施 ：增加金属导体的电阻率、减小金属导体 的厚度、采用相互绝缘的薄片叠加而成的 导体等。这些措施可以有效地减小涡流的 大小，从而减小涡流对设备的影响。
2024/3/24
27
06
交流电产生、传输和转换过程Fra bibliotek析2024/3/24
28
正弦交流电产生原理和特点介绍
感应电动势的大小与磁通量变化的快慢成正比，即与磁通量对时间的导数成正比。
2024/3/24
法拉第电磁感应定律是电磁学的基本定律之一，揭示了电磁感应现象的本质和规律 。
24
动生和感生两种类型分析比较
2024/3/24
动生电动势
由于导体在磁场中运动而产生的感应 电动势。其大小与导体在磁场中的有 效长度、导体在磁场中的运动速度以 及磁场的磁感应强度有关。
由电荷产生的特殊物理场，描 述电荷间相互作用。
2024/3/24
磁场
由运动电荷（电流）产生的特 殊物理场，描述磁极间相互作 用。
电场性质
对放入其中的电荷有力的作用 ，且力的方向与电荷的正负有 关。
磁场性质
对放入其中的运动电荷（电流 ）有力的作用，且力的方向与 电荷的运动方向及磁场方向有
关。
4
库仑定律与高斯定理
安培环路定理
磁场中沿任何闭合回路L的线积分，等 于穿过这回路的所有电流强度的代数 和的μ0倍。
2024/3/24
6
洛伦兹力与霍尔效应
洛伦兹力
运动于电磁场的带电粒子所受的力。根据洛伦兹力定律，洛伦兹力可以用方程 ，称为洛伦兹力方程。
霍尔效应
当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方 向会产生一附加电场，从而在半导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效 应。
电磁场与电磁期末复习知识点归纳69页PPT
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
高中物理电磁学知识点
二、电磁学（一）电场q1q21、库仑力： F k r 2( 合用条件：真空中点电荷)k = ×109 N · m2/ c2静电力恒量电场力： F = E q(F 与电场强度的方向能够同样，也能够相反) 2、电场强度：电场强度是表示电场强弱的物理量。
定义式：F单位： N/C Eq点电荷电场场强 E kQr匀强电场场强U Ed3、电势，电势能：E电， E电q A顺着电场线方向，电势愈来愈低。
Aq4、电势差U，又称电压U WU AB = φA -φB q5、电场力做功和电势差的关系：W AB = q U AB6、粒子经过加快电场：qU1mv227、粒子经过偏转电场的偏转量：1 at2 1 qE L 2 1 qU L 2y2 m V 02 2 md V 022粒子经过偏转电场的偏转角vyqULtgv xmdv 028、电容器的电容：cQU电容器的带电量：Q=cU平行板电容器的电容：cS4 kd电压不变 电量不变（二）直流电路1、电流强度的定义： I =微观式 ： I=nevs (n 是单位体积电子个数， )Rl2、电阻定律：S电阻率ρ：只与导体资料性质和温度相关，与导体横截面积和长度没关。
单位：Ω· m3、串连电路总电阻：R=R 1 +R +R32电压分派U 1 R 1 ，U 1R 1 UU 2 R 2R 1 R 2功率分派P 1 R 1，P 1R 1 PP 2R 2R 1 R 24、并联电路总电阻：1 11 1 （并联的总电阻比任何一个分电阻小）RR 1R 2R 3两个电阻并联RR 1 R 2R 1R 2并联电路电流分派I 1 R 2 ， I 1 = R 2 II 2 R 1R 1 R 2P 1R 2 2并联电路功率分派，P 1RPP 2 R 1R 1 R 25、欧姆定律： （1）部分电路欧姆定律： 变形： U=IR（ 2）闭合电路欧姆定律：I =E E U IrE rrR路端电压： U = E -I r= IR输出功率：= IE-I r = （ R = r 输出功率最大） R电源热功率：UR电源效率：= E = R+r6、电功和电功率 ： 电功： W=IUt焦耳定律（电热） Q=电功率P=IU纯电阻电路： W=IUt=P=IU非纯电阻电路： W=IUt ?P=IU?（三）磁场1、磁场的强弱用磁感觉强度B 来表示： BFIl（条件： BL ）单位： T2、电流四周的磁场的磁感觉强度的方向由安培（右手）定章决定 。
电磁学PPT
§16.1 法拉第电磁感应定律 §16.2 动生电动势 §16.3 感生电动势 §16.4 自感和互感 §16.5 磁场的能量 §16.6 位移电流 §16.7 麦克斯韦方程组 §16.8 电磁波
1
§1 法拉第电磁感应定律
NS
1. 电磁感应现象
B
b
Fm v
G
a
当穿过一个闭合导体回路所包围的面积内的磁通量发 生变化时（不论这种变化是由什么原因引起的），在导体 回路中就有电流产生。这种现象称为电磁感应现象。
求：任意时刻 t，线框中感应电动势的表达式
解：
t时刻B： 20xI
I
b
×
B
a
c
x
l v
mdm
xa
x
0I ldx 2x
a dx d
0Il lnxa 2 x
14
dm
dt
0 Il 2
x
x
a
x
x x2
a
dx dt
0Il a v 2 x(x a)
方向：楞次定律
m20Illnxxa
15
例3. 若上题中 v = 0，I = I0sin t，则结果如何？
1851年，曾被一致推选为英国皇家学会会长，但被他 坚决推辞掉了。1867年8月25日，他坐在书房的椅子上安 祥地离开了人世。遵照他的遗言，在他的墓碑上只刻了名 字和生死年月。
5
二 、 楞次定律
表述：闭合回路感应电流的方向，总是使感应 电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化
N
S
N
S
6
楞次(1804～1865)俄国物理学家。
L
Er
d
l