电磁学主要公式和模型

1、电磁学主要公式和模型Document number： NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT电磁学主要公式和模型:均匀带电球面r>R时，E= q ,4码厂高斯面内的电荷有关，与外面的电荷静电学部分第一节库仑定律电场强度基本知识点：1库伦定律点电荷之间的作用力：F =方向：两点连线，同性4亦。厂相斥，异性相吸。2. 点电荷电场强度E = f乙4亦0广方向：负电荷，正电荷如图©< ®»3. 无限大带电平面的电场特点：两边 都是匀强电场注意大小：方向4. 电场叠加原理E = YE（.=y er厶 * 厶 4（）r r5 .利用电场叠加原理

2、求两个无限大带电平板空间的电场分布，比如下图第二节高斯定理基本知识点：1电通量0 = Jejs2高斯定理：真空中闭合曲面的电通 量等于曲面内包含的电荷的代数和除以匂，=， £（）注意对高斯定理的理解，电通量只与无关，但是高斯面上各点的电场强度 与空间所有的电荷都有关。3高斯定理的应用：（1）求电通量，典 型例题:半球壳的电通量（2）求对称带电体的电场分布典型模型r<R时，E = 0（注意:该模型可以演变为两个同心均 匀带电球面问题）无限长均匀带电直线严E =上一耳（注意:该模型可以2码/演变为无限长均匀带电圆柱面IJ以及两个同轴无限长均匀带电I 圆柱面）第三节电势电势能基本知识

3、点：0唱势点1 电势：匕=E clrA两点间的电势差与电势零点选择无关2 点电荷电势（无穷远为电势零点）3电势叠加原理：空间某点的电势是 所有带电体单独在该点产生的电势的叠加辽急4 均匀带电球壳电势分布厂>/?时，V=一r<R时，V=一球壳是个等势4庇°R体此题可演变为求两个同心均匀带电球 壳，求空间的电势分布5. 电场力做功与电势差的关系WAB=qUAl6两点间的电势差：A利用以上公式掌握两个无限长同轴带电圆柱面之间的电压的求解导体电介质部分第一节静电场中的导体基本知识点：1 静电感应，静电平衡导体在静电场中，感应电荷只分布在 表面，导体内电场处处为零，导体是 个等势体

4、重要模型：空腔导体,如果里面没有 电荷，则导体内表面不带电；若空腔 导体里面有电荷g,则内表面必然感 应出等值异号电量。外表面的电量视 情况而定。2. 导体表面的电场与电荷的关系：E =3 导体形状与电荷的关系Q T Q丄理解尖端放电为何产生4静电屏蔽，如何利用空腔屏蔽外电场或内电场5 导体接地情况的分析重点模型:电荷分布，电场强度的分布，电势的分布重点模型：2 -+2R两个带电平板上电荷的分布，电场强度，电压，右板 接地。以上的物理量第二节静电场中的电介质基本知识点：1. 介质的极化现象介质放在静电场中，表面会出现极化 电荷，这种电荷会影响原电场的分 布，会减弱原电场2 电位移矢量：各向同性

5、介质有3 有介质的高斯定理 社工心由+彳极化）或S%知由S各向同性介质有：根据介质的高斯定理可得，对称带电 体电量不变而将周圉从真空变为某种相对电容率为6的介质时，电场变为 原来的1/G比如平板电容器，当板上电荷不变 时，两板间时真空则电场强度为E,=插入介质后变为£ = 第三节电容静电场中的能量基本知识点：1电容定义C = ¥2. 平板电容器相关参量：E = , U = Ed, C =3 球形电容器相关参量：2 =铉"寸Q “ =丄（丄一丄）,斤4亦冉厂4亦応& R24.圆柱形电容器相关参量：5电容器的耐压值，是指电容器中的 介质能承受的最大电压。超出该

6、电 压，电容器将被击穿，击穿后介质变 为导体。6电容器的能量：1 n2 1VV, = CU 丄=J = QU2 2C 27 电场能量密度:wc=-£E2=-DE2 2磁学部分第一节磁场磁感应强度毕奥一萨伐尔定律基本知识点1. 毕奥一萨伐尔定律亦_ “° 1有x J一4兀r2 （该公式不用记）2. 磁场叠加原理3 儿种常见载流体周禺的磁感应强度：圆电流在圆心O点：B = a方向 2R右手螺旋，四指弯曲呈电流方向，拇 指指向磁场方向半圆电流在圆心O点：B = 4/?无限长直导线外一点：B =丛,方向2岔右手螺旋（注意：与圆电流不同），拇 指指向电流方向，四指弯曲为磁场方 向半无

7、限长直导线端点反向延长线上一 点：3 = 0长直密绕螺线管内一点：B =阳订要求：会求解组合载流导线的磁场， 如：求圆心处的磁感强度第二节磁场中的高斯定理安培环路定 理基本知识点1. 磁通量 = B.dS要会求：半球壳，长直导线旁矩形线框的磁通量2. 磁场的高斯定理3. 磁场的安培环路定理磁场对任意闭合回路的线积分等于回路内所包围的电流的代数和乘以“0安培环路定理可以求解对称载流体周 围的磁场分布。掌握求无限长载流圆柱面、圆柱体，螺绕环的磁场分布第三节带电粒子在电磁场中的运动1. 带电粒子在匀强磁场中受力做圆周 运动mvF = qvB,半径 R = -qB2. 洛伦兹力的方向判断：左手定则：

8、磁场线垂直穿过掌心，四指指向电流 方向，拇指指向受力方向3. 匀强磁场对载流导线的安培力F = B亿sin。方向，也是左手定则4闭合载流导线在磁场中的力矩 磁矩用=NIS注意面矢量乂的判断第四节磁场中的磁介质1 有介质磁场的安培环路定理磁场强度:2用表示三种磁介质电磁感应部分电磁感应（1）基本知识点1法拉第电磁感应定律&=一哎1 dt2楞次定律用来判断感应电流方向3 动生电动势掌握的模型：导体在匀强磁场中做圆周运动：耳=丄Bcol2,注意电动势方2向的判断，可用右手定则：磁场线垂直 穿过掌心，拇指指向运动方向，四指 指向电流方向，即电势高端4.感生电动势.=- = -5,其中S为闭合回dt dt路中有磁场的区域的面积4.磁场的能量密度二2磁场能量： dVJ 2“电磁感应（2）基本知识