电磁学总复习

1、1第10、11章 真空中的静电场场的描述库仑定律、静电力迭加原理解析描述场的基本规律场强定义 高斯定理 几何描述 场力作功 环路定理电势能 用场强与电势的关系式电场线等势线场强电势二者关系：电力线与等势线处处垂直二者关系：场强、电势、电势能计算电势的定义用定义式用高斯定理：典型对称场分布用点电荷的场强、电势公式、及迭加原理211、12章基本要求：1掌握静电学的基本定律库仑定律。2掌握静电场的重要定理高斯定理。它表 明静电场是有源场。3掌握静电场的重要定理环路定理它表 明静电场是保守场。4熟练掌握用点电荷电场强度公式、场强迭加原 理以及高斯定理求解带电系统电场强度的方法。5熟练掌握用场强与电势梯

2、度的关系求解较简 单带电系统的场强。6熟练学握用电势的定义式、点电荷电势公式 以及电势迭加原理求解带电系统电势（能）的 方法。3例1. 一半径为R的半球面，均匀地带有电荷，电荷面密度为，求球心处电场强度的大小。解：本题用积分法求电场强度。45例2 如图,已知长为L，均匀带电为Q的细棒。求z轴上一点P(o,a)的电势vP及场强EP的z轴分量Ez解：本题由电势和场强的关系求场强。67真空中的静电场 导体 电容器电介质 电容器的能量 库仑定律 静电平衡静电感应静电屏蔽电容器的串、并联孤立导体电容电场的能量高斯定理 第12章 电容器和电介质8本章基本要求：1正确理解电场中导体处于静电平衡时的条 件，井

3、能从静电平衡条件来分析带电导体 在静电场中的电荷分布。2了解电介质的极化机理，理解电位移向量 的物理意义，会用电介质中的高斯定理来 计算对称电场的场强。3理解电容的定义，并能计算几何形状简单 的电容器的电容。4理解静电场是电场能量的承载者。掌握电 场能量的计算。9例3 如图，在平行平板电容器中放入相对介电系数为 厚度为b的电介质，电容器两极间的距离为d面积为S。试求此电容器的电容。解：设带电，面密度由高斯定理101112第13、14章 真空中的稳恒磁场场的描述磁 力毕-萨定律 基本规律安 培 定 律 磁感应线磁感应强度磁 通 量微观本质：运动电荷的磁场磁 力 矩 安培环路定理 高斯定理 磁场激

4、发微观本质：洛兰兹力1313、14章基本要求：1理解稳恒电流产生的条件、电流密度的概念。2掌握奥姆定律。3理解磁感应强度的物理意义。4掌握毕奥萨伐尔定律、安培环路定理。6熟练掌握用毕奥萨伐尔定律求解某些形 状规则的电流所产生磁场的磁感应强度分布， 7熟练掌握用安培环路定理求解具有对称性磁场 的磁感应强度分布。8、掌握洛仑兹力、安培力的物理意义。9、熟练掌握稳恒电流磁场对运动电荷和载流导线 的作用力，对载流线圈的力矩，载流导线间的 作用力，磁力做功，以及磁势能的计算方法。14真空介电系数1516例4如图，用毕奥一萨伐尔定律计算图中点O的磁感强度。解：本题目的是要求用积分法求磁感强度。 点O的磁感

5、强度是由三段载流导线在O点各自产生的磁感强度的向量迭加，由图知，B的方向均垂直纸平面向里。由长直载流导线的磁感强度公式17对长直导线对ab段18对de段对bcd段19例142 有一同轴电缆，其尺寸如图所示，两导体中的电流均为J，但电流的流向相反。试计算以下各处的磁感强度的大小，(1)rR1 (2) R1rR2： (3)R2rR3。解：本题是环路定理的应用即由环路定理求B。从题意知，电缆中电流沿轴线对称分布，因此磁场分布亦具有对称性。我们可以用安培环路定理来求解。以截面中心为圆心，以r为半径作圆，则安培环路定理为20(1)rR1(2) R1rR2(3)R2rR3：4)当rR3时， B021 例1

6、4一长直导线通有电流I,其旁有另一载流导线段ab,通以电流i。它与前者垂直(如图).求ab受的力。解：本题用积分法求安培力。载流导线ab处于长直电流I的磁场中，长直电流的磁场是不均匀的，因此我们必须将导线ab分成许多微线元，首先在ab上考虑距I为l处的微线元dl，则在这个微小范围内B可以看作是均匀的，其大小为方向垂直纸面向里。22按安培定律,导线ab上电流元idl受力的大小为 dF的方向垂直导线向上，由于导线ab上各线元受力的方向都相同，所以求整个载流导线受力时，向量相变成代数和，即F的方向垂直导线ab向上。23磁介质中的磁场顺磁质逆磁质 磁 畴磁化特点： 由磁化曲线及磁滞回线知， 很大，且不

7、是常数，存在磁滞和磁饱和安培环路定理 高斯定理 铁磁质毕-萨定律 第15章 物质的磁性24本章基本要求：1了解磁介质对磁场的影响。2理解磁介质中安培环路定理的意义。能利 用安培环路定理求有磁介质时并且具有对 称性的磁场分布。3了解铁磁质的一些特性。25第16章 电磁感应和电磁波动生电动势感生电动势 自感、自感系数机制：载流子受洛兰兹力非静电场普遍公式涡旋电场环流 自感电动势 法拉第电磁感应定律 负号为楞次定律的数学表述磁场的能量 线圈中的磁能互感、互感系数机制：载流子受涡旋电场力自感电动势 26静电场方程稳恒磁场方程电磁场电磁波电磁波的性质麦克斯韦方程组 27本章基本要求：1掌握并能熟练应用法

8、拉第电磁感应定律和楞 次定律计算感应电动势，并判明其方向。2理解感生电动势和动生电动势的意义。理解 有旋电场的摄念。3了解自感和互感现象。会计算几何形状简单 的导体间的自感系数和互感系数。4知道磁场具有能量。会计算均匀磁场和对称 磁场的能量。5理解位移电流和麦克斯韦电磁场的基本概 念。6了解电磁波产生与传播的条件和电磁波的基 本性质。28例题29例1 如图所示，两根长为l的细塑料棒，均匀带电，电荷线密度为 ，沿同一直线放置。求两棒间的静电相互作用力。x30解：31例2 半径为R ，带电量为q 的均匀带电球体。根据高斯定律可得求带电球体的电势分布+RrP对球外一点P 对球内一点P1 P1解：32

9、例3 一根半径为R的无限长导线，均匀通有电流强度为I的稳恒电流。试计算：（1）磁感应强度B的分布。（2）通过单位长导线内纵截面S的磁通量。(如图所示，其中 为导线的轴）。33解：3435例4 一“无限长”圆柱形直导线外包有一层相对磁导率为 的圆筒形磁介质，导线半径为Rl，磁介质的外半径为R2。若直导线中通以电流I，求磁介质内、外的磁场强度分布和磁感应强度分布。解：介质内（R1rR2）36例5 如图所示，两条平行的长直载流导线和一个矩形的导线框共面。已知两导线中电流同为 导线框的长为a，宽为b。试求导线框内的感应电动势；x037解：38例6 设一载流回路由两根平行的长直导线组成。 求 这一对导线单位长度的自感L。解由题意，设回路电流为I取一段长为 h 的导线39End40例7 一面积为4 cm2共50匝的小圆形线圈a放在半径为20cm共100匝的大圆形线圈b的正中央。此两线圈同心且同平面。设线圈a内各点的磁感强度可看作