大学物理电磁学总结(精品·公开课件).ppt

* * 基本内容 电磁学 1、电荷、库仑定律；2、电场、电场强度（场强叠加原理、电场强度的计算）。 3、电通量、静电场中的高斯定理及应用。 4、静电场的环路定理、电势差与电势。 5、电势叠加原理；6、电势的计算； 7、等势面，电场强度与电势的微分关系。 8、导体的静电平衡及其条件； 9、静电平衡下导体上电荷的分布； 10、有导体存在的静电场的计算。 11、电容；12、电容器串联和并联； 13、电容器的储能、电场的能量。 14、电流强度、电流密度、电流的连续性方程、稳恒电流；15、电动势。16、磁场、磁感应强度；17、磁通量；18、磁场中的高斯定理；19、毕奥-萨伐尔定律。20、毕奥-萨伐尔定律的应用；21、安培环路定理及其应用。22、磁场对载流导线和载流线圈的作用；23、安培定律；磁力的功。 24、法拉弟电磁感应定律；25、楞次定律。 26、动生电动势；27、感生电动势。 28、自感应、互感应；29、自感磁能、磁场能量；30、位移电流、全电流定律、麦克斯韦方程组（积分形式） 。 一、库仑定律 二、电场强度 1、引入电场强度： 2、点电荷的场强： 3、场强的叠加 1)点电荷系 静电场小结 2）电荷连续分布的带电体 体电荷分布： 面电荷分布： 线电荷分布： 计算步骤： ①建坐标；②取电荷元 ； ③确定 的方向和大小； ④将 投影到坐标轴上； ⑤统一变量，对分量积分； ⑥合成确定 大小和方向。 几种典型带电体的电场分布： 1）有限长带电直线 2）无限长带电直线 3）无限大带电平面 4）带电圆环轴线上的场强 5）带电圆环轴线上的场强 三、真空中的高斯定理 （1）电场线 静电场电场线特性 ①始于正电荷,止于负电荷(或来自无穷远,去向无穷远)；②电场线不相交；③静电场电场线不闭合. （2）电通量 （3）真空中的高斯定理 是面元dS所在处的场强，由全部电荷(面内外电荷)共同产生的 通过封闭曲面的电通量由面内的电荷决定 封闭面内电荷代数和 ①由电荷分布的对称性分析电场分布的对称性. ②在对称性分析的基础上选取高斯面. 目的是使 能够积分，成为E 与面积的乘积形式。 ③由高斯定理 求出电场的大小， 并说明其方向. （球对称、轴对称、面对称） 选取高斯面的技巧： 使场强处处与面法线方向垂直，以致该面上的电通量为零。 使场强处处与面法线方向平行，且面上场强为恒量。这种面上的电通量简单地为 ES 。 （4）利用高斯定理求 步骤为： 四、静电场的环路定理 静电场是保守场 静电场是无旋场 五、电势能、电势 （1）电势能 令 （2）电势 点电势 （3）电势差 静电场力的功 （4）电势的计算 ①点电荷的电势 令 ②点电系的电势 ③电荷连续分布 求电势的方法 利用 （利用了点电荷电势公式，这一结果已选无限远处为电势零点，即使用此公式的前提条件为有限大带电体且选无限远处为电势零点.） 讨论 ①已知场源电荷的分布，利用点电荷电场的电势公式及电势叠加原理进行电势的求解，如 ②已知场强的分布，利用电势与场强的积分关系，即电势的定义式计算电势。 六、静电场中的导体 静电平衡条件: 场强描述： 电势描述： 等势体 等势面 电荷分布： 导体外部近表面处场强大小与该处导体表面电荷面密度? 成正比 七、电容 1、孤立导体的电容 2、电容器的电容 平行板电容器 同心球型电容器 同轴圆柱型电容器 几种常见的电容器的电容： 八、静电场的能量 1、带电电容器的能量 电容器贮存的电能 2、静电场的能量 电场能量密度 电场空间所存储的能量（电场总能量） 稳恒磁场小结 一、基本概念 1、磁感应强度大小 方向：小磁针N极在此所指方向 2、载流线圈磁矩 I S 3、载流线圈的磁力矩 4、磁通量 二、基本实验定律 1、毕奥—萨伐尔定律(电流元在空间产生的磁场) P * 大小为： ①选取合适的电流元 ,写出电流元在P点的 表达式； ②选择适当的坐标系，对 投影，写出各分量，将矢量积分化为标量积分，统一变量给出正确的积分上下限，求出 的各分量值； ③合成 确定大小方向。 方法步骤： 几种典型电流的磁场分布 （1）有限长直线电流的磁场 P C D * （2）无限长载流直导线的磁场 （3）半无限长载流直导线的磁场 * P （4）载流导线延长线上任一点的磁场 P （5）载流圆线圈轴线上的磁场 * （6）载流圆环中心的磁场 （7）密绕长直螺线管、密绕螺线环内部的磁场 （8）载流直螺线管的磁场 o p + + + + + + + + + + + + + + + 无限长的螺线管 半无限长螺线管 o I （5）