电磁学公式

电磁学习题课第一章：静电场的基本规律作业：1.3.8，1.4.1，1.4.6，1.4.9，1.6.3知识要点：1、电荷守恒定律：在一孤立系统内，无论发生怎样的过程，该系统电量的代数和总保持不变。2、库仑定律：3、电场强度：12304qqrFr122208.910/＝库仑牛顿米0FEq＝304qrr点电荷场强E＝4、场强叠加原理：用叠加法求电荷系统的场强：5、电通量：6、高斯定理：7、几种特殊电荷系统的电场：iiEE304iiiiqrEr304qdqErresEds01iiEdsq（1）均匀带电球面：（2）均匀带电球体：E0()rR304qrr()rRE304qrr304qrR()rR()rR(3)无限大均匀带电平台：方向垂直于带电平面(4)无限大均匀带电直线：方向垂直于带电直线8、电势差、电势：02E02Er电势差：电势：（是电势零点）点电荷电势：9、静电场的环路定理：10、电势叠加原理：点电荷系：babaUUEdl0pppUEdl04qUr0P0LEdl104nipiqUr1nPiiUU04PqdqUr电荷连续分布：11、电场强度与电势的关系：积分形式：微分形式：12、电场力所做的功和电势能：电势能：电场力所做的功：0PPPUEdlˆnUEnnWqU()abababAqUUWW第二章：有导体时的静电场作业：2.1.3，2.1.6，2.3.1，2.3.7，2.5.2知识要点：1、导体静电平衡条件：导体内部且表面外紧邻处与表面垂直或2、静电平衡时导体的电荷分布：内部表面上3、静电屏蔽空腔导体外表面上及外部电荷在空腔内合场强处处为零，因而对空腔无影响。4、计算有导体存在时的静电场问题的基本依据：高斯定理，0EE常数0q0E电势概念，电荷守恒及导体静电平衡条件。5、电容器（1）电容器的电容定义：平行板电容器（2）电容器的连接串联并联（3）电容器的能量QCU0rsCd11iiCCiiCC2211222QWCUQUC第三章：静电场中的电介质作业：3.2.2，3.4.3，3.4.6，3.5.10，3.7.1知识要点：1、电介质的极化电介质中出现束缚电荷的现象，称为电介质的极化。2、电极化强度对各向同性的电介质，在场强不太强的情况下有：面束缚电荷密度：（是与表面法线方向的夹角）00(1)erPxEEcosnPPeP3、电位移：对各向同性电介质：的高斯定理：4、电介质中电场的能量密度：0DEP0rDEED0isiDdsq2012erWE第四章：恒定电流和电路作业：4.1.2，4.3.1，4.6.9，4.7.4，4.8.1知识要点：1、电流与电流密度电流密度：电流：2、导体的电阻：3、电动势：JnqvsIJdsLdlRRSneLEdr4、欧姆定律一段电路欧姆定律：简单回路欧姆定律：欧姆定律的微分形式：5、基尔霍夫方程第一方程（节点电流方程）：第二方程（回路电压方程）：6、电流的功和功率电流的功：电流的功率：焦耳定律：UIRIRrJE0iiI()()0iiiiiIRAqUIUtPIU2PE2PIR7、电容器的充放电充电：放电：时间常数：(1)tRCqcetRCieRtRCqQetRCQieRCRC第五章：恒定电流的磁场作业：5.2.10，5.2.17，5.4.2，5.6.11，5.7.1知识要点：1、毕奥－萨伐尔定律：2、磁场的高斯定理：3、安培环路定理：4、安培力公式：5、截流线圈在均匀外磁场中的安培力矩：其中磁矩：024rIdledBr0SBds0iLiBdlIdFIdLBmMPBmnPIse4、几种特殊电流分布的磁场一段直线电流的磁场：长直电流的磁场：圆形电流轴线上的磁场：圆形电流中心的磁场：载流直螺线管线上的磁场：载流长直螺线管内部的磁场：载流螺线环内部的磁场：载流长直圆柱面的磁场：012(coscos)4IBr02IBr2022322()IRBRX02IBR021(coscos)2nIB0BnI02nIBrB0()rR02Ir()rR第六章：电磁感应与暂态过程作业：知识要点：1、法拉第电磁感应定律（大小）2、椤次定律（方向）3、动生电动势：4、感生电动势：5、自感电动势：idNdt()iLvBdlicsBEdldstidILdtL自感系数与线圈的尺寸形状及周围磁介质的磁导率有关（亨利H）6、互感电动势：7、磁场的能量：12121dIMdt1221MMM212mWLI21212dIMdt8、磁能密度：9、RL、RC、RLC暂态过程的了解2211112222mBwuHBHBHdu第七章：磁介质1、磁矩：其单位为2、磁力矩：3、磁力的功：mPISn2AmmAImMPB4、磁介质：顺磁质抗磁质铁磁质5、相对磁导率：(各向同性均匀介质)相对磁导体率：顺磁质抗磁质铁磁质6、磁化强度：单位7、磁场强度：单位MgB0g0g0rBBr111rrrmPMVAmBHMAm各向同性的均匀介质中抗磁质顺磁质8、介质中的安培环路定理9、铁磁质:与不成比例关系不是常数与有关有剩磁现象有一临界温度，超过此温度时为顺磁质11、磁路的相关定律：（无分支闭合磁路的欧姆定律）mMxH0mx0mx00(1)mrBxHHHicHdrIBHHmmR第八章：交流电路1、物理概念：振幅、频率、周期、角频率、有效值、初相及关系。2、纯电容电路容抗电流位相比电压超前3、纯电感电路感抗电流位相比电压落后4、三种元器件（电阻、电容、电感）电流电压的复数形式纯电阻纯电容纯电感IIIUUUdqidtduicdt1cRWC22()()ditutLdtLRWL5、功率：瞬时功率平均功率功率因数1[coscos(2)]2mmPIUwtcos11coscos2TmmPpdtIUIUT第九章：电磁场和电磁波内容提要:1、位移电流：2、全电流定律：位移电流实质是变化的电场安培环路定律DddDIdSdttLsHdljdsIdIII全dHdlIII全3、麦克斯韦方程组：考虑到介质的影响，附加三个物质方程[]LsDHdljdstLsBEdldstsDdsq0sBdsDEBHjE4、电磁波的波动方程：电场遵守的方程其特解磁场遵守的方程其特解由波动方程可知电磁波传播速率电场强度与磁场强度的振幅关系2222EExt0cos()xEEt2222HHxt0cos()xHHt100EH5、电磁波的性质(1)电磁波是横波(2)线偏振性(3)同步性6、电磁波的能量电磁波的能量密度真空中电场的能量密度真空中磁场的能量密度能流密度2211()2EHEH201122eDEE201122BBHHSEHSEH在一个周期内的平均值为平均辐射强度20001122SEHE