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大学物理电磁学公式总结汇总

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  普通物理学教程大学物理电磁学公式总结, 下面小编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=ΔE→机械能守恒:ΔE=0条件A外+A非保内=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:ΔE=Q+A

10.热力学第二定律: 孤立系统:ΔS>0

(熵增加原理)

11. 库仑定律:

(k=1/4πε0)

12. 高斯定理: (静电场是有源场)→无穷大平板:E=σ/2ε0

13. 环路定理: (静电场无旋,因此是保守场)

θ2

I

r P o R

θ1

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(S→N);单位:特斯拉(T)=104高斯(G)

① 和 :

=q( + × )洛仑兹公式

②电势:

电势差: 电动势: ( )

③电通量: 磁通量: 磁通链:ΦB=NφB单位:韦伯(Wb)

Θ ⊕

-q +q

S

④电偶极矩: =q 磁矩: =I =IS

⑤电容:C=q/U 单位:法拉(F)

自感:L=Ψ/I 单位:亨利(H)

互感:M=Ψ21/I1=Ψ12/I2 单位:亨利(H)

⑥电流:I = ; 乘位移电流:ID =ε0 单位:安培(A)

⑦乘能流密度:

2. 实验定律

① 库仑定律: ②毕奥—沙伐尔定律: ③安培定律:d =I ×

④电磁感应定律:ε感= – 动生电动势:

感生电动势: ( i为感生电场)

⑤欧姆定律:U=IR( =ρ )其中ρ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. 常用公式

①无限长载流导线: 螺线管:B=nμ0I

② 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

③电容器储能:Wc= CU2 乘电场能量密度:ωe= ε0E2 电磁场能量密度:ω= ε0E2+ B2

电感储能:WL= LI2 乘磁场能量密度:ωB= B2 电磁场能流密度:S=ωV

④ 乘电磁波:C= =3.0×108m/s 在介质中V=C/n,频率f=ν=

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:4102θ1653

2. 速度: 平均速度: 速率: ( )角速度:

角速度与速度的关系:V=rω

3. 加速度: 或 平均加速度: 角加速度:

在自然坐标系中 其中 (=rβ), (=r2 ω)

4. 力: =m (或 = ) 力矩: (大小:M=rFcosθ方向:右手螺旋法则)

5. 动量: ,角动量: (大小:L=rmvcosθ方向:右手螺旋法则)

6. 冲量: (= Δt);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= – ΔEp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=KlnΩ(Ω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= –ΔW)

17. 电容:C=Q/U ;电容器储能:W=CU2/2;电场能量密度ωe=ε0E2/2

18. 磁感应强度:大小,B=Fmax/qv(T);方向,小磁针指向(S→N)。

  大学物理电磁学公式总结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=ΣFi

kq1q2r2=

q1q2

4πε0r2

4.电场强度:E=,q0为静止电荷

q0

5.场强叠加原理:E=ΣEi

用叠加法求电荷系的静电场:

E=iE=

6.电通量:Φe=

4πε0r2idq

qi

(离散型)(连续型)

4πε0r27.高斯定律:=Σqints

ε0

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=

qqq

4πε0r2(球面外)

ρε0

4πε0R

=3(球体内)

E=

4πε0r2λ

(球体外),方向垂直于带电直线

3)均匀带电无限长直线:

E=

2πε0r

4)均匀带电无限大平面:

E=

ε0

,方向垂直于带电平面

9.电偶极子在电场中受到的力矩:

M=p×E

第三章(电势)

1.静电场是保守场:

=0L

2.电势差:φ1φ2=(p1)

电势:φp=(P0是电势零点)(p)电势叠加原理:φ=Σφi3.点电荷的电势:φ=

q4πε0r

(p0)

(p2)

dq

电荷连续分布的带电体的电势:

φ=4πεr

0

4.电场强度E与电势φ的关系的微分形式:

E=-gradφ=-φ=-(i+j+k)

xyz

φφφ

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=qφ

移动电荷时电场力做的功:

A12=q(φ1φ2)=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,=ε0E

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=ε0(εr-1)E=ε0XE

面束缚电荷密度:’=Pen3.电位移:D=ε0E+P

对各向同性电介质:D=ε0εrE=εED的高斯定律:=q0intS4.电容器的电容:C=UQ

5.平行板电容器:C=

ε0εrSd

并联电容器组:C=ΣCi串联电容器组:=Σ

CCi11

6.电容器的能量:

W=

1Q22C

=CU2=QU

22

ε0εrE2

211

7.电介质中电场的能量密度:ωe=

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=ρSl

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。

Ε=

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=kQq/r² 

电场强:E=F/q 

点电荷电场强度:E=kQ/r² 

匀强电场:E=U/d 

电势能:E₁ =qφ 

电势差:U₁ ₂=φ₁-φ₂ 

静电力做功:W₁₂=qU₁₂ 

电容定义式:C=Q/U 

电容:C=εS/4πkd 

带电粒子在匀强电场中的运动 加速匀强电场:1/2乘mv² =qU v² =2qU/m 

偏转匀强电场: 运动时间:t=x/v₀ 

垂直加速度:a=qU/md 

垂直位移:y=1/2乘at₂ =1/2乘(qU/md)乘(x/v₀)² 

转角:θ=v⊥/v₀=qUx/md(v₀)² 

微观电流:I=nesv 

电源非静电力做功:W=εq 

欧姆定律:I=U/R 

串联电路 电流:I₁ =I₂ =I₃ = …… 

电压:U =U₁ +U₂ +U₃ + …… 

并联电路 电压:U₁=U₂=U₃= ……

电流:I =I₁+I₂+I₃+ …… 

电阻串联:R =R₁+R₂+R₃+ …… 

电阻并联:1/R =1/R₁+1/R₂+1/R₃+ …… 

焦耳定律:Q=I² Rt P=I² R P=U² /R 

电功率:W=UIt 电功:P=UI 

电阻定律:R=ρl/S 

全电路欧姆定律:ε=I(R+r) ε=U外+U内 

安培力:F=ILBsinθ 

磁通量:Φ=BS 电磁感应 

感应电动势:E=nΔΦ/Δt 

导线切割磁感线:ΔS=lvΔt E=Blv乘sinθ 

感生电动势:E=LΔI/Δt

  大学物理电磁学公式总结5

一、电容:1、定义式C=Q/ΔU=Q(U1—U2)

2、几种电容器:(1)平行板电容器 C=εS/d,

(2)圆柱形电容器C=2πεl/ln(R2/R1)

(3)球形电容器 C=4лεR2R3/(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/(4лε。r^3)

三、电答场强度:E=F/q。

四、电势U:

U=∫°E·dl

p

五、电势差Uab=Ua-Ub


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