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大学物理第二学期公式集 电磁学 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 =； *位移电流：ID =ε0 单位：安培（A） ⑦*能流密度： 实验定律 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 *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） 常用公式 ①无限长载流导线： 螺线管：B=ｎμ0I 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 *电场能量密度：ωe=ε0E2 电磁场能量密度：ω=ε0E2+B2 *电感储能：WL=LI2 *磁场能量密度：ωB=B2 电磁场能流密度：S=ωV *电磁波：C==3.0×108m/s 在介质中V=C/ｎ，频率ｆ=ν= 波动学 定义和概念 简谐波方程： x处t时刻相位 振幅 ξ=Acos(ωt+φ-2πx/λ) 简谐振动方程：ξ=Acos(ωt+φ) 波形方程：ξ=Acos(2πx/λ+φ′) 相位Φ——决定振动状态的量 振幅A——振动量最大值 决定于初态 ｘ0=Acosφ 初相φ——ｘ=0处ｔ=0时相位 （x0,V0） V0= –Aωsinφ 频率ν——每秒振动的次数 圆频率ω=2πν 决定于波源如： 弹簧振子ω= 周期T——振动一次的时间 单摆ω= 波速V——波的相位传播速度或能量传播速度。决定于介质如： 绳V= 光速V=C/n 空气V= 波的干涉：同振动方向、同频率、相位差恒定的波的叠加。 光程：L=ｎｘ（即光走过的几何路程与介质的折射率的乘积。 相位突变：波从波疏媒质进入波密媒质时有相位π的突变（折合光程为λ/2）。 拍：频率相近的两个振动的合成振动。 驻波：两列完全相同仅方向相反的波的合成波。 多普勒效应：因波源与观察者相对运动产生的频率改变的现象。 衍射：光偏离直线传播的现象。 自然光：一般光源发出的光 偏振光（亦称线偏振光或称平面偏振光）：只有一个方向振动成份的光。 部分偏振光：各振动方向概率不等的光。可看成相互垂直两振幅不同的光的合成。 方法、定律和定理 ω φ o x 旋转矢量法： A A1 A2 ｏ ｘ 如图，任意一个简谐振动ξ=Acos(ωt+φ)可看成初始角位置为φ以ω逆时针旋转的矢量在ｘ方向的投影。 相干光合成振幅： A= 其中：Δφ=φ1-φ2–（r2–r1）当Δφ= 当φ1-φ2=0时，光程差δ=（r2–r1）= 惠更斯原理：波面子波的包络面为新波前。（用来判断波的传播方向） I1 θ