电磁学复习提纲详解.doc

第一章 静电学 库伦定律的条件：真空，静止，点电荷 =8.85×10-12库2/牛米2 任意带电体的电场 电偶极子 静电场的环路定理 A. B．静电力做功与路径无关 电位： (a) 单位正电荷由P→参考点R静电力作的功； (b) 单位正电荷在P点相对于参考点R的“电位能”。 有限的带电体选择无穷远为参考点，无限带电体选择固定点为参考点 带电体的静电能 第二章 导体与电介质 静电平衡的导体的性质 A 导体(表面)是等位体(面) B 导体表面 C电荷分布于导体表面 a 并不说明外电场仅由表面电荷决定 如果q发生改变，上式一样成立，不过是表面电荷密度改变了 b. 孤立导体表面电荷分布 电荷相对分布由表面形状唯一决定; 静电屏蔽： 封闭导体空腔不论接地否，内部场强不受腔外电荷影响。 接地封闭导体空腔外部电场不受腔内电荷的影响。 电容和电容器 孤立导体球形电容器 因为是孤立导体，所以取无穷远处为0电势点，且仅有导体表面有电荷分布 同心球形电容器 平行板电容 圆柱形电容器 电容器储能 W 电介质 无极分子：外电场为零时 ，有外电场，位移极化 有极分子：外电场为零时 ，有外电场， 取向极化 极化规律（实验定律，各向同性介质） N为极化表面的法向量 高斯定理 即场强为自由电荷和极化电荷的叠加 说明p与电荷密度有关系，并且同单位 由于极化电场和外场的方向一般相反，因此，D，P，E的关系为 与磁场中的B，H，M，的关系有点区别 电场的能量和密度 电场能量的密度 电场能量的公式 注意：电场能量主要分布在电场中不是电荷上。 静电场的静电位能和电场能是同一回事。（仅在静电场中有效） 第三章 稳恒电流 电流：电荷的宏观流动 传导电流：导体中自由电荷的宏观流动 载流子：电流的携带者 电流的方向：正电荷流动的方向 产生电流的条件：1. 有足够数量的载流子； 2. 导体中存在电场，即两端有电位差 电流密度 微观表示 V为漂流速度 稳恒电流是无源场，由于它的j没有形成回线。 稳恒电流线是闭合的 [ 或来自无穷, 去至无穷 ] 稳恒电流沿一条电流管(或一直流电路个截面上)电流强度 I处处相同 Ohm定律 普通形式 微分形式 焦耳定律的微分形式 W 不用死记，由欧姆定律的微分形式就可以推导出来 电源和电动势 稳恒条件是 静电力（稳恒电场）做功恒有 由欧姆定律，纯电阻电路有 矛盾。原因是电路中存在非静电力做功。 欧姆定律在稳恒电路中的描述是 未接通的时候，j=0,k=-E 基尔霍夫方程组 第一方程有稳恒电路的条件 第二方程由闭合回路的欧姆定律 稳恒电路中，j的散度为0但是E的散度不为0，j的旋度不为0但是E的旋度为0 温差电阻 汤姆孙效应：同一金属不同的温度下会产生电动势。类似于热扩散现象，由于温度高的地方气体的热运动显著，于是电子就由高温处向低温处扩散，使得高温的地方形成高电势。 同一种金属在不同温度下不能形成稳恒电流 帕尔贴效应：不同金属在同一温度下会产生电动势。同样可以用扩散现象进行解释。由于不同的金属有不同的n，所以高n的金属会向低n的金属扩散。使得高n的金属那一端位高电势端。 不同金属在同一温度下不能形成稳恒电流 温差电效应的应用：1.用温差电偶测不同的温度2。半导体电堆 第五章 稳恒磁场 安培定理： 电流元之间的安培力不满足牛顿第三定律，但对两回路间的安培力， 牛顿第三定律成立。原因: 不存在稳恒的小电流元。 可以用上式证明对于一段导体符合安培环路定理 安培定理另一种表示 比奥-萨法而定律 几种常见的情况求磁场 有限长直载流导线的磁感应强度 不用死记，由磁场中的环路定理可以推导出来 载流圆环的磁场 不用死记，记得x=0的情景就可以推出来 磁场中的高斯定理 即B的散度为0 磁场中的安培环路定理 即B的旋度只和通过B面的电流有关 磁场对载流线圈的作用力 一对互相平行的无限长直导线间的作用力 上式由安培定理得出，注意不要算上另外一条导线的作用，这个和计算两个平行平面间的作用力的道理是一样的 载流线圈在磁场