電磁場(chǎng)公式總結(jié)

1、精心整理電荷守恒定律：電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從物 體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在任何物理過(guò)程中電荷的代數(shù)和總是守恒的.名稱電場(chǎng)力磁場(chǎng)力庫(kù)倫力安培力洛侖茲力渦旋電場(chǎng)力定義式4*4八，八八dF = I dl MB (微分式) F = jj d：xB (積分式)洛侖茲力永遠(yuǎn)/、對(duì)粒子做功渦旋電場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體中 電荷的作用力名稱電場(chǎng)強(qiáng)度(場(chǎng)強(qiáng))電極化強(qiáng)度矢量磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度矢量磁化強(qiáng)度定義單位電荷在空間 某處所受電場(chǎng)力 的大小，與電荷 在該點(diǎn)所受電場(chǎng) 力方向一致的一 個(gè)矢量.即：E=F.q庫(kù)倫定理：某點(diǎn)處單位體積 內(nèi)因極化而產(chǎn)生 的分子電矩之 和.p P Pi即：P

2、=一V_j單位運(yùn)動(dòng)正電荷qv在磁場(chǎng)中受到的最大力Fm.即：B=fmqv畢奧-薩法爾定律：F j.單位體積內(nèi)所有分子固有磁矩的矢 里和z pm加上附加磁矩的矢里和.用Z Apm表小.J 44prm z. 土p.j p pm* 乙 Apm均勻磁化：M =AV不均勻磁化：力 P Z Pm+ ApmM = lim NtV/- T . . .咻電偶極距：pe =qi力矩：l=p父e- 2 .3磁矩：Pm =ISn L =IS （釬 B）電力線磁力線靜電場(chǎng)的等勢(shì)面定義就是一簇假想的曲線，其曲線上任一點(diǎn) 的切線方向都與該點(diǎn)處的E方向一致.就是一簇假想的曲線，其曲線上點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)B的方向相同.就是電勢(shì)相

3、等的點(diǎn)集 合而成的曲面.性質(zhì)(1)電力線的方向即電場(chǎng)強(qiáng)度的方向 ， 電力線的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱.(2)電力線起始于正電荷,終止于負(fù)電 荷，有頭有尾，所以靜電場(chǎng)是有源(散) 場(chǎng)；(3)電力線不閉合，在沒(méi)有電荷的地方， 任忠兩條電力線永不相父,所以靜電場(chǎng) 是無(wú)旋場(chǎng).靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)，靜電場(chǎng)力是保守力.(1)磁力線是無(wú)頭無(wú)尾的閉合曲線，不像電力線那樣肩頭有尾，起 于正電荷，終于負(fù)電荷，所以穩(wěn)恒 磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng).(2)磁力線思是與電流互相套合， 所以穩(wěn)恒磁場(chǎng)是后旋場(chǎng).(3)磁力線的方向即磁感應(yīng)強(qiáng)度 的方向，磁力線的疏傷即磁場(chǎng)的 強(qiáng)弱.(1)沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷 時(shí)靜電力不作功；(2)等勢(shì)面的電勢(shì)沿電 力線

4、的方向降低；(3)等勢(shì)面與電力線處 處止交；等勢(shì)面密處電場(chǎng) 強(qiáng)，等勢(shì)面疏處電場(chǎng) 弱.名稱靜電場(chǎng)的環(huán)路定理磁場(chǎng)中的高斯定理定義靜電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)沿任意閉合環(huán)路的線積分(稱作環(huán)量)包等于零.即：口 E df = 0 .通過(guò)任意閉合曲面S的磁通量包等于0.L -T即：,BdS=0 S說(shuō)明的問(wèn)題電場(chǎng)的無(wú)旋性磁場(chǎng)的無(wú)源性電位差(電壓)：?jiǎn)挝徽姾傻碾娢荒懿?即：UAB=WAB=AB = jBEd?. q q A磁介質(zhì)：在磁場(chǎng)中影響原磁場(chǎng)的物質(zhì)稱為磁介質(zhì).名稱電逋量磁通里定義電逋量就是垂直通過(guò)某一面積的電力線的條數(shù) , 用中e表示.即：6e= 口E|_dS= EdScoseSS垂直通過(guò)某曲面磁力線的條數(shù)叫磁逋量

5、,用m表示.即: m = JJBjdS= JJ BdScosH SS名稱靜電感應(yīng)磁化定義電場(chǎng)對(duì)電場(chǎng)中的物質(zhì)的作用磁場(chǎng)對(duì)磁場(chǎng)中的物質(zhì)的作用在介質(zhì)中求電(磁)場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度方法利用電介質(zhì)時(shí)電場(chǎng)的高斯定理求電場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度利用磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理求磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度原理通過(guò)電介質(zhì)中任一閉合曲面的電位移逋量等于 該卸包圍的自由電他的代數(shù)和. 一PUE (各向同性介質(zhì))磁場(chǎng)強(qiáng)度沿任意閉合路徑的線積分 (環(huán)量)等于 穿過(guò)以該路徑為邊界的面的所有傳導(dǎo)電流的代 數(shù)和,而與磁化電流無(wú)關(guān).M=H (各向同性介質(zhì))解題 步驟(1)分析自由電荷分布的對(duì)稱性，選擇適當(dāng)?shù)?圖斯面,求出電包移矢量D .(2)根據(jù)電包移矢量D與電場(chǎng)E的

6、關(guān)系，求出才電場(chǎng)E . , 1/(3)根據(jù)電極化強(qiáng)度P與電場(chǎng)E的關(guān)系，求出電極化強(qiáng)度P.：八、一，(4)根據(jù)束縛電荷“與電極化強(qiáng)度P關(guān)系，求出束縛電荷”.(1)分析傳導(dǎo)電流分布的對(duì)稱性，選擇適當(dāng)?shù)?環(huán)路，求出磁場(chǎng)強(qiáng)度H .h,(2)根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度H與磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度矢重B的關(guān)系，求出磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度矢量B .(3)根據(jù)磁化強(qiáng)度M與磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度矢重B的關(guān)系，求出磁場(chǎng)強(qiáng)度M .(4)根據(jù)磁化電流I0與磁化強(qiáng)度M關(guān)系，求出磁化電流Io .電(磁)場(chǎng)能量:電場(chǎng)磁場(chǎng)電磁波能量 密度能量位移電流與傳導(dǎo)電流比較靜電場(chǎng)渦旋電場(chǎng)傳導(dǎo)電流位移電流不1司點(diǎn)電荷變化的磁場(chǎng)自由電荷運(yùn)動(dòng)變化的電場(chǎng)電力線不閉和電力線閉和產(chǎn)生焦耳熱小

7、產(chǎn)生焦耳熱相同點(diǎn)對(duì)電荷都有力的作用產(chǎn)生等效的磁效應(yīng)四種電動(dòng)勢(shì)的比較:電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生原因計(jì)算公式動(dòng)生洛侖茲力：F = qV m B感生渦旋電場(chǎng)力：F=qE渦自感自身電流義化：N6m=LI互感相互電流變化：*21 =MIi姐=MI2d Ldie 、. 一,21 M鳥2 M關(guān)汴.M kJ L1L221dtdt、1 2楞次定律：閉合回路中感應(yīng)電流的方向，總是使得它所激發(fā)的磁場(chǎng)來(lái)阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的 變化。高斯定理和環(huán)路定理：靜電場(chǎng)渦旋電場(chǎng)恒定磁場(chǎng)渦旋磁場(chǎng)圖斯定理環(huán)路定理麥克斯韋方程組:麥克斯韋方程組的積分形式麥克斯韋方程組的微分形式電場(chǎng)的性質(zhì)型+_5DI+2= p=$，d excycz磁場(chǎng)的性質(zhì)班+

8、%+坐= 0ZB excycz變化電場(chǎng)和磁場(chǎng)的聯(lián)系變化磁場(chǎng)和電場(chǎng)的聯(lián)系關(guān)系式(各相同性介質(zhì))恒流電流場(chǎng)_ J磁場(chǎng)的物質(zhì)性;電磁波的主要波性質(zhì)獨(dú)立存在(2)具有粒子性(光子)(3)有質(zhì)量、能量、動(dòng)量可與實(shí)物粒子轉(zhuǎn)換(e+ - +e- T)(5)九靜止質(zhì)里(6)只能以光速運(yùn)動(dòng)有“可入”性，即多種場(chǎng)和一個(gè)實(shí)物可同 時(shí)占啟一個(gè)空間(1)電磁波是橫波(2) E和H同位相同周期變化(3) Ge =Qh(4) E和H的振幅都正比于切2(5) v = (6)輻射強(qiáng)度：S = EmH S = SH =- 0cE2 = 0cH2 222電場(chǎng)和磁場(chǎng)的本質(zhì)及內(nèi)在聯(lián)系:運(yùn)動(dòng)變化靜電場(chǎng)問(wèn)題求解基礎(chǔ)問(wèn)題1 .場(chǎng)的唯一性定理

9、：知V內(nèi)的自由電荷分布dV的邊界面上的小值或f4/n值，則V內(nèi)的電勢(shì)分布，除了附加的常數(shù)外，由泊松方程及在介質(zhì)分界面上的邊值關(guān)系唯一的確定。兩種靜電問(wèn)題的唯一性表述：（1給定空間的電荷分布，導(dǎo)體上的 電勢(shì)值及區(qū)域邊界上的電勢(shì)或電勢(shì)梯度值 t空間的電勢(shì)分布和導(dǎo)體上的 面電荷分布（將導(dǎo)體表面作為區(qū)域邊界的一部分）（2給定空間的電荷分布，導(dǎo)體上的 總電荷及區(qū)域邊界上的電勢(shì)或電勢(shì)梯度值 T空間的電勢(shì)分布和導(dǎo)體上的 面電荷分布（泊松方程及介質(zhì)分界面上的邊值關(guān)系）2 .靜電場(chǎng)問(wèn)題的分類：分布性問(wèn)題：場(chǎng)源分布 Pu E電場(chǎng)分布 I I邊值性問(wèn)題：場(chǎng)域邊界上電位或電位法向?qū)?shù)T電位分布和導(dǎo)體上電荷分布3 .求

10、解邊值性問(wèn)題的三種方法：分離變量法q思想：根據(jù)泊松方程初步求解 4的表達(dá)式，再根據(jù)邊值條件確定其系數(shù)電像法q思想：根據(jù)電荷與邊值條件的等效轉(zhuǎn)化，用鏡像電荷代替導(dǎo)體面 （或介質(zhì)面）上的感應(yīng)電荷（或極化電荷）格林函數(shù)法q思想：將任意邊值條件轉(zhuǎn)化為特定邊值條件，根據(jù)單位點(diǎn)電荷來(lái)等價(jià)原來(lái)邊界情況靜電場(chǎng)，恒流場(chǎng)，穩(wěn)恒磁場(chǎng)的邊界問(wèn)題：電磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)規(guī)律一.靜電場(chǎng)的規(guī)律：1 .真空中的靜電場(chǎng)；電場(chǎng)強(qiáng)度E電場(chǎng)電勢(shì)V靜電場(chǎng)的力F靜電場(chǎng)的能量精心整理2 .介質(zhì)中的靜電場(chǎng)；電位移矢量D極化強(qiáng)度PP 二 （； 一 ；0）EP= e；oE （各向同性介質(zhì)）二.穩(wěn)恒磁場(chǎng)與穩(wěn)恒電流場(chǎng)1 .真空中的磁場(chǎng)強(qiáng)度B2 .真空中的電流

11、密度J3 .磁場(chǎng)矢位A一L01A v J（r）dv4冗RB = N x A4 .介質(zhì)中的磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度 H5 .磁化強(qiáng)度MM =（ur -1）H （各向M =H同性介質(zhì)）6 .磁場(chǎng)中的力F7 .磁場(chǎng)中的能量三.麥克斯韋方程組與介質(zhì)中的麥克斯韋方程組實(shí)質(zhì)：反映場(chǎng)與電荷及其運(yùn)動(dòng)形式（電流）的聯(lián)系，揭示電場(chǎng)與磁場(chǎng)的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系電荷：（自由電荷，極化電荷）電流：（傳導(dǎo)電流，位移電流，磁化電流）麥克斯韋方程組與介質(zhì)中的麥克斯韋方程組包含是各種矢量的散度與旋度運(yùn)算，有微分，積分形式兩種四.三大定律：歐姆定律焦耳定律安倍定律五.守恒定律：電荷守恒能量守恒六.在邊界條件下的電磁現(xiàn)象:七.靜電場(chǎng)與穩(wěn)恒磁場(chǎng)的比較: 八穩(wěn)恒電流場(chǎng)與介靜電場(chǎng)靜