AP物理C电磁必备知识梳理.doc

AP物理C力学对于目标工科的留学党来讲，AP物理C几乎是必学科目。当然还有纯粹对AP物理C是爱好的小伙伴们，今天小编为小伙伴们梳理了AP物理C电磁学的考点，内容很全，尤其适合考前梳理，一起来看一下吧。AP物理C电磁学n Electricity and Magnetism电磁学，要占 100%A.Electrostatics（静电学占 30% ）“Charge and Coulombs law富兰克林是如何冒着生命的危险连接闪电的电荷，得到了正负的概念。库伦定律F = kq1q2/r，貌似牛顿的万有引力（仍然是平方反比定律，但是把质量换成了电荷数），到目前为止，自然界发现的远距相互作用，都是和距离的平方成反比的，费曼曾经想讨论这里面有什么必然联系？但没有结果）“Electric field and electric potential (including point charges)（电场的概念E = F/q，单位正电荷受到的电场力，即为电场强度E的定义，要牢记。电场因为和引力场一样，同样遵守距离的平方反比律，同样也是保守力场，可以有势能的概念U= kq1q2/r（点电荷q2在点电荷q1场中的势能）。电压的概念，就是单位正电荷在两点之间的电势差，注意单位正电荷从1到2的电势差一般写为V=V1-V2，没有在V之前写是因为一般在物理上表示末态减初态，而电势差不是）“高斯定律(电场强度延一个封闭球面积分，等于这个球面包括的电荷总数除以真空介电常数)“几种电荷分布的电场和电势AP物理C爱考的是几种对称分布，比如：球形、柱形、平板型，在求积分的时候不仅会用到直角坐标系，也会用到球坐标系和柱坐标系更方便。n Conductors, capacitors, dielectrics（导体，电容和绝缘体的概念占14%）“Electrostatics with conductors静电中的导体，表面一定是电场等势面，否则就会造成自由电子的流动，直到静电平衡为止“Capacitors（电容器）a. Capacitance 电容的概念，储存静电能量Uc = 1/2 *QV =1/ 2 *CVb.Parallel plate 平板电容器：两块平行导体版，面积为A，各带等量电荷Q，正负相反，中间是绝缘体（dielectrics）距离是d，两板之间电势差为V，其电容为C=Q/V=0A/d,0为真空介电常数c.Spherical and cylindrical 球形和柱形的电容器“dielectrics绝缘体的概念，其中的电场和电荷分布特点n Electric circuits（电路占20% ）“Current, resistance, power电流强度的概念：I =Q/t电阻的概念：R=L/ A;为电阻率，L为导线长度，A为导线横截面积欧姆定律：I=V/R,电功率 P=IV=I R“Steady-state direct current circuits with batteries and resistors only带电池和电阻的直流电路分析，并联和串联“Capacitors in circuits电路中的电容器a. Steady state （在直流电路中的电容器，并联与串联，算出等效电容）b.Transients in RC circuits (RC电路的瞬间状态，求解其微分方程)n Magnetic Fields（磁场占20%）“Forces on moving charges in magnetic fields以V运动电荷q在磁场B中的受力，洛伦茨力：F=qVB（注意在本日志中公式中加重写的字母一般都代表矢量）“Forces on current-carrying wires in magnetic fields电流线在磁场中的受力：F=ILB,L为导线长度，其矢量方向取I的方向“Fields of long current-carrying wires无限长直流导线I的磁场：B =0I/2r;0为真空磁导率，r为距离导线的垂直距离“BiotSavart law and Amperes law毕奥-萨法尔定律和安培定律，求解螺线管或其它对称的电流情况的磁场n Electromagnetism（电磁场占16%）“Electromagnetic induction (including Faradays law and Lenzs law)法拉第电磁感应定律：线圈中的感生电动势，与穿过线圈的磁通量随时间的变化率成正比：=-/t,负号的物理意义由楞次定律解释，既：感生电动势产生的磁通变化率，和原来产生感生电动势的磁通变化率要相反，这是能量守恒的要求，和牛顿第三定律的要求是同源的“Inductance (including LR and LC circuits)LC和LR电路的感生电磁场“Maxwells equations麦克斯韦方程组，包络面积分，电场和磁场的区别是有电荷没有磁单极