大学物理电磁学公式总结汇总.docx

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1、大学物理电磁学公式总结汇总 普通物理学教程大学物理电磁学公式总结，下面给大家整理了关于大学物理电磁学公式总结，方便大家学习 大学物理电磁学公式总结1 定律和定理 1. 矢量叠加原理：任意一矢量 可看成其独立的分量 的和。即： = (把式中 换成 、 、 、 、 、 就分别成了位置、速度、加速度、力、电场强度和磁感应强度的叠加原理)。 2. 牛顿定律： =m (或 = );牛顿第三定律： = ;万有引力定律： 3. 动量定理： 动量守恒： 条件 4. 角动量定理： 角动量守恒： 条件 5. 动能原理： (比较势能定义式： ) 6. 功能原理：A外+A非保内=E机械能守恒：E=0条件A外+A非保内

2、=0 7. 理想气体状态方程： 或P=nkT(n=N/V，k=R/N0) 8. 能量均分原理：在平衡态下，物质分子的每个自由度都具有相同的平均动能，其大小都为kT/2。 克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其它影响。 开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用的功而不产生其它影响。 实质：在孤立系统内部发生的过程，总是由热力学概率小的宏观状态向热力学概率大的状态进行。亦即在孤立系统内部所发生的过程总是沿着无序性增大的方向进行。 9. 热力学第一定律：E=Q+A 10.热力学第二定律： 孤立系统：S0 (熵增加原理) 11. 库仑定律： (k=1/40) 12.

3、高斯定理： (静电场是有源场)无穷大平板：E=/20 13. 环路定理： (静电场无旋，因此是保守场) 2 I r P o R 1 I 14. 毕奥沙伐尔定律： 直长载流导线： 无限长载流导线： 载流圆圈： ，圆弧： 电磁学 1. 定义： = /q0 单位：N/C =V/m B=Fmax/qv;方向，小磁针指向(SN);单位：特斯拉(T)=104高斯(G) 和 ： =q( + )洛仑兹公式 电势： 电势差： 电动势： ( ) 电通量： 磁通量： 磁通链：B=NB单位：韦伯(Wb) -q +q S 电偶极矩： =q 磁矩： =I =IS 电容：C=q/U 单位：法拉(F) 乘自感：L=/I 单位

4、：亨利(H) 乘互感：M=21/I1=12/I2 单位：亨利(H) 电流：I = ; 乘位移电流：ID =0 单位：安培(A) 乘能流密度： 2. 实验定律 库仑定律： 毕奥沙伐尔定律： 安培定律：d =I 电磁感应定律：感= 动生电动势： 感生电动势： ( i为感生电场) 乘欧姆定律：U=IR( = )其中为电导率 3. 乘定理(麦克斯韦方程组) 电场的高斯定理： ( 静是有源场) ( 感是无源场) 磁场的高斯定理： ( 稳是无源场) ( 感是无源场) 电场的环路定理： (静电场无旋) (感生电场有旋;变化的磁场产生感生电场) 安培环路定理： (稳恒磁场有旋) (变化的电场产生感生磁场) 4

5、. 常用公式 无限长载流导线： 螺线管：B=n0I 带电粒子在匀强磁场中：半径 周期 磁矩在匀强磁场中：受力F=0;受力矩 电容器储能：Wc= CU2 乘电场能量密度：e= 0E2 电磁场能量密度：= 0E2+ B2 乘电感储能：WL= LI2 乘磁场能量密度：B= B2 电磁场能流密度：S=V 乘电磁波：C= =3.0108m/s 在介质中V=C/n，频率f= 波动学 大学物理电磁学公式总结2 概念(2113定义和相关公式) 1. 位置矢量： ，其5261在直角坐标系中： ; 角位置：41021653 2. 速度： 平均速度： 速率： ( )角速度： 角速度与速度的关系：V=r 3. 加速度

6、： 或 平均加速度： 角加速度： 在自然坐标系中 其中 (=r)， (=r2 ) 4. 力： =m (或 = ) 力矩： (大小：M=rFcos方向：右手螺旋法则) 5. 动量： ，角动量： (大小：L=rmvcos方向：右手螺旋法则) 6. 冲量： (= t);功： (气体对外做功：A=PdV) mg(重力) mgh -kx(弹性力) kx2/2 F= (万有引力) =Ep (静电力) 7. 动能：mV2/2 8. 势能：A保= Ep不同相互作用力势能形式不同且零点选择不同其形式不同，在默认势能零点的情况下： 机械能：E=EK+EP 9. 热量： 其中：摩尔热容量C与过程有关，等容热容量Cv

7、与等压热容量Cp之间的关系为：Cp= Cv+R 10. 压强： 11. 分子平均平动能： ;理想气体内能： 12. 麦克斯韦速率分布函数： (意义：在V附近单位速度间隔内的分子数所占比率) 13. 平均速率： 方均根速率： ;最可几速率： 14. 熵：S=Kln(为热力学几率，即：一种宏观态包含的微观态数) 15. 电场强度： = /q0 (对点电荷： ) 16. 电势： (对点电荷 );电势能：Wa=qUa(A= W) 17. 电容：C=Q/U ;电容器储能：W=CU2/2;电场能量密度e=0E2/2 18. 磁感应强度：大小，B=Fmax/qv(T);方向，小磁针指向(SN)。 大学物理电

8、磁学公式总结3 第一章(静止电荷的电场) 1.电荷的基本性质：两种电荷，量子性，电荷守恒，相对论不变性。 2.库仑定律：两个静止的点电荷之间的作用力 F= 3.电力叠加原理：F=Fi kq1q2r2= q1q2 40r2 4.电场强度：E=,q0为静止电荷 q0 5.场强叠加原理：E=Ei 用叠加法求电荷系的静电场： E=iE= 6.电通量：e= 40r2idq qi (离散型)(连续型) 40r27.高斯定律：=qints 0 1 8.典型静电场： 1)均匀带电球面：E=0(球面内) E= 2)均匀带电球体：E= q 40r2(球面外) 0 40R =3(球体内) E= 40r2 (球体外)

9、，方向垂直于带电直线 3)均匀带电无限长直线： E= 20r 4)均匀带电无限大平面： E= 0 ，方向垂直于带电平面 9.电偶极子在电场中受到的力矩： M=pE 第三章(电势) 1.静电场是保守场： =0L 2.电势差：12=(p1) 电势：p=(P0是电势零点)(p)电势叠加原理：=i3.点电荷的电势：= q40r (p0) (p2) dq 电荷连续分布的带电体的电势： =4r 0 4.电场强度E与电势的关系的微分形式： E=-grad=-=-(i+j+k) xyz 电场线处处与等势面垂直，并指向电势降低的方向;电场线密处等势面间距小。 5.电荷在外电场中的电势能：W=q 移动电荷时电场力

10、做的功： A12=q(12)=W1-W2 电偶极子在外电场中的电势能：W=-pE 第四章(静电场中的导体) 1.导体的静电平衡条件：Eint=0，表面外紧邻处Es表面或导体是个等势 体。 2.静电平衡的导体上电荷的分布: Qint=0,=0E 3.计算有导体存在时的静电场分布问题的基本依据： 高斯定律，电势概念，电荷守恒，导体经典平衡条件。 4.静电屏蔽：金属空壳的外表面上及壳外的电荷在壳内的合场强总为零， 因而对壳内无影响。 第五章(静电场中的电介质) 1.电介质分子的电距：极性分子有固有电距，非极性分子在外电场中产生 感生电距。2.电介质的极化：在外电场中固有电距的取向或感生电距的产生使电

11、介质 的表面(或内部)出现束缚电荷。 电极化强度：对各向同性的电介质，在电场不太强的情况下 P=0(r-1)E=0XE 面束缚电荷密度：=Pen3.电位移：D=0E+P 对各向同性电介质：D=0rE=ED的高斯定律：=q0intS4.电容器的电容：C=UQ 5.平行板电容器：C= 0rSd 并联电容器组：C=Ci串联电容器组：= CCi11 6.电容器的能量： W= 1Q22C =CU2=QU 22 0rE2 211 7.电介质中电场的能量密度：e= 第六章(恒定电流) 1.电流密度：J=nqv 电流：I=s =2DE 电流的连续性方程：=-s2.恒定电流：=0s dqintdt 恒定电场：稳

12、定电荷分布产生的电场 =0s 3.欧姆定律：U=IRJ=E(微分形式) 电阻：R=Sl 4.电动势：非静电力反抗静电力移动电荷做功，把其它种形式的能量转换为电势能，产生电势升高。 = Aneq =L 大学物理电磁学公式总结4 电磁学常用公式 库仑定律：F=k/r 电场强：E=F/q 点电荷电场强度：E=kQ/r 匀强电场：E=U/d 电势能：E =q 电势差:U =- 静电力做功:W=qU 电容定义式:C=Q/U 电容:C=S/4kd 带电粒子在匀强电场中的运动 加速匀强电场:1/2乘mv =qU v =2qU/m 偏转匀强电场: 运动时间:t=x/v 垂直加速度:a=qU/md 垂直位移:y

13、=1/2乘at =1/2乘(qU/md)乘(x/v) 转角:=v/v=qUx/md(v) 微观电流：I=nesv 电源非静电力做功：W=q 欧姆定律：I=U/R 串联电路 电流：I =I =I = 电压：U =U +U +U + 并联电路 电压：U=U=U= 电流：I =I+I+I+ 电阻串联：R =R+R+R+ 电阻并联：1/R =1/R+1/R+1/R+ 焦耳定律：Q=I Rt P=I R P=U /R 电功率：W=UIt 电功:P=UI 电阻定律：R=l/S 全电路欧姆定律：=I(R+r) =U外+U内 安培力：F=ILBsin 磁通量：=BS 电磁感应 感应电动势：E=n/t 导线切割磁感线：S=lvt E=Blv乘sin 感生电动势：E=LI/t 大学物理电磁学公式总结5 一、电容：1、定义式C=Q/U=Q(U1U2) 2、几种电容器：(1)平行板电容器 C=S/d， (2)圆柱形电容器C=2l/ln(R2/R1) (3)球形电容器 C=4R2R3/(R2-R3) 3、并联 C=C1+C2+ 4、串联 1/C=1/C1+1/C2+ 二、库仑定律回：F=q1q2r/(4。r3) 三、电答场强度：E=F/q。 四、电势U： U=Edl p 五、电势差Uab=Ua-Ub 大学物理电磁学公式总结汇总