大学物理公式总结

1静电场重要公式一、库仑定律二、电场强度三、场强迭加原理点电荷场强点电荷系场强连续带电体场强四、静电场高斯定理五、几种典型电荷分布的电场强度均匀带电球面均匀带电球体均匀带电长直圆柱面均匀带电长直圆柱体无限大均匀带电平面2六、静电场的环流定理七、电势八、电势迭加原理点电荷电势点电荷系电势连续带电体电势九、几种典型电场的电势均匀带电球面均匀带电直线十、导体静电平衡条件(1)导体内电场强度为零；导体表面附近场强与表面垂直。(2)导体是一个等势体，表面是一个等势面。推论一电荷只分布于导体表面推论二导体表面附近场强与表面电荷密度关系十一、静电屏蔽导体空腔能屏蔽空腔内、外电荷的相互影响。即空腔外（包括外表面）的电荷在空腔内的场强为零，空腔内（包括内表面）的电荷在空腔外的场强为零。3十二、电容器的电容平行板电容器圆柱形电容器球形电容器孤立导体球十三、电容器的联接并联电容器串联电容器十四、电场的能量电容器的能量电场的能量密度电场的能量稳恒电流磁场重要公式一、磁场运动电荷的磁场毕奥——萨伐尔定律二、磁场高斯定理三、安培环路定理四、几种典型磁场有限长载流直导线的磁场无限长载流直导线的磁场圆电流轴线上的磁场4圆电流中心的磁场长直载流螺线管内的磁场载流密绕螺绕环内的磁场五、载流平面线圈的磁矩IBMm和S沿电流的右手螺旋方向六、洛伦兹力七、安培力公式八、载流平面线圈在均匀磁场中受到的合磁力载流平面线圈在均匀磁场中受到的磁力矩静电场公式汇总1库仑定律：真空中两个静止的点电荷之间相互作用的静电力F的大小与它们的带电量q1、q2的乘积成正比，与它们之间的距离r的二次方成反比，作用力的方向沿着两个点电荷的连线。221041rqqF基元电荷：e=1.602C1910；0真空电容率=8.851210;041=8.999102rrqqFˆ412210库仑定律的适量形式3场强0qFE4rrQqFE3004r为位矢5电场强度叠加原理（矢量和）6电偶极子（大小相等电荷相反）场强E3041rP电偶极距P=ql7电荷连续分布的任意带电体rrdqdEEˆ41205均匀带点细直棒8cos4cos20ldxdEdEx9sin4sin20ldxdEdEy10jsosaiarE)(cos)sin(sin4011无限长直棒jrE0212dSdEE在电场中任一点附近穿过场强方向的单位面积的电场线数13电通量cosEdSEdSdE14dSEdE15sEEdSEd16sEdSE封闭曲面高斯定理：在真空中的静电场内，通过任意封闭曲面的电通量等于该封闭曲面所包围的电荷的电量的代数和的0117SqdSE01若连续分布在带电体上=Qdq0119)ˆ4120RrrrQE（均匀带点球就像电荷都集中在球心20E=0(rR)均匀带点球壳内部场强处处为零2102E无限大均匀带点平面（场强大小与到带点平面的距离无关，垂直向外（正电荷））22)11(400baabrrQqA电场力所作的功23LdlE0静电场力沿闭合路径所做的功为零（静电场场强的环流恒等于零）24电势差babaabdlEUUU625电势无限远aadlEU注意电势零点26)(baababUUqUqA电场力所做的功27rrQUˆ40带点量为Q的点电荷的电场中的电势分布，很多电荷时代数叠加,注意为r28niiiarqU104电势的叠加原理29QardqU04电荷连续分布的带电体的电势30rrPUˆ430电偶极子电势分布，r为位矢，P=ql3121220)(4xRQU半径为R的均匀带电Q圆环轴线上各点的电势分布32W=qU一个电荷静电势能，电量与电势的乘积33EE00或静电场中导体表面场强34UqC孤立导体的电容35U=RQ04孤立导体球36RC04孤立导体的电容3721UUqC两个极板的电容器电容38dSUUqC021平行板电容器电容39)ln(2120RRLUQC圆柱形电容器电容R2是大的40rUU电介质对电场的影响74100UUCCr相对电容率42dSdCCrr00=0r叫这种电介质的电容率（介电系数）（充满电解质后，电容器的电容增大为真空时电容的r倍。）（平行板电容器）43rEE0在平行板电容器的两极板间充满各项同性均匀电解质后，两板间的电势差和场强都减小到板间为真空时的r144E=E0+E/电解质内的电场（省去几个）452033rRDEr半径为R的均匀带点球放在相对电容率r的油中，球外电场分布462221212CUQUCQW电容器储能稳恒电流的磁场公式总结1dtdqI电流强度（单位时间内通过导体任一横截面的电量）2电流密度（安/米2）4SSdSjjdIcos电流强度等于通过S的电流密度的通量5dtdqdSjS电流的连续性方程6SdSj=0电流密度j不与与时间无关称稳恒电流，电场称稳恒电场。7dlEK电源的电动势（自负极经电源内部到正极的方向为电动势的正方向）8LKdlE电动势的大小等于单位正电荷绕闭合回路移动一周时非静电力所做的功。在电jdSdIjˆ垂直源外部Ek=0时，6.8就成6.7了9qvFBmax磁感应强度大小毕奥-萨伐尔定律：电流元Idl在空间某点P产生的磁感应轻度dB的大小与电流元Idl的大小成正比，与电流元和电流元到P电的位矢r之间的夹角的正弦成正比，与电流元到P点的距离r的二次方成反比。81020sin4rIdldB40为比例系数，AmT70104为真空磁导率11)cos(4sin421020conRIrIdlB载流直导线的磁场（R为点到导线的垂直距离）12RIB40点恰好在导线的一端且导线很长的情况13RIB20导线很长，点正好在导线的中部14232220)(2RIRB圆形载流线圈轴线上的磁场分布15RIB20在圆形载流线圈的圆心处，即x=0时磁场分布16302xISB在很远处时平面载流线圈的磁场也常用磁矩Pm，定义为线圈中的电流I与线圈所包围的面积的乘积。磁矩的方向与线圈的平面的法线方向相同。17ISnPmn表示法线正方向的单位矢量。18NISnPm线圈有N匝193024xPBm圆形与非圆形平面载流线圈的磁场（离线圈较远时才适用）20RIB40扇形导线圆心处的磁场强度RL为圆弧所对的圆心角（弧度）21nqvSQIt△运动电荷的电流强度2220ˆ4rrqvB运动电荷单个电荷在距离r处产生的磁场23dSBdsBdcos磁感应强度，简称磁通量（单位韦伯Wb）24SmdSB通过任一曲面S的总磁通量25SdSB0通过闭合曲面的总磁通量等于零926IdlBL0磁感应强度B沿任意闭合路径L的积分27LIdlB内0在稳恒电流的磁场中，磁感应强度沿任意闭合路径的环路积分，等于这个闭合路径所包围的电流的代数和与真空磁导率0的乘积（安培环路定理或磁场环路定理）28IlNnIB00螺线管内的磁场29rIB20无限长载流直圆柱面的磁场（长直圆柱面外磁场分布与整个柱面电流集中到中心轴线同）30rNIB20环形导管上绕N匝的线圈（大圈与小圈之间有磁场，之外之内没有）31sinBIdldF安培定律：放在磁场中某点处的电流元Idl，将受到磁场力dF，当电流元Idl与所在处的磁感应强度B成任意角度时，作用力的大小为：32BIdldFB是电流元Idl所在处的磁感应强度。33LBIdlF34sinIBLF方向垂直与导线和磁场方向组成的平面，右手螺旋确定35aIIf22102平行无限长直载流导线间的相互作用，电流方向相同作用力为引力，大小相等，方向相反作用力相斥。a为两导线之间的距离。36III21时的情况37sinsinBPISBMm平面载流线圈力矩38BPMmaIf220力矩：如果有N匝时就乘以N39sinqvBF（离子受磁场力的大小）（垂直与速度方向，只改变方向不改变速度大小）40BqvF（F的方向即垂直于v又垂直于B，当q为正时的情况）41)(BvEqF洛伦兹力，空间既有电场又有磁场42BmqvqBmvR)(带点离子速度与B垂直的情况做匀速圆周运动1043qBmvRT22周期44qBmvRsin带点离子v与B成角时的情况。做螺旋线运动45qBmvhcos2螺距46dBIRUHH霍尔效应。导体板放在磁场中通入电流在导体板两侧会产生电势差47vBlUHl为导体板的宽度48dBInqUH1霍尔系数nqRH1由此得到6.48公式490BBr相对磁导率（加入磁介质后磁场会发生改变）大于1顺磁质小于1抗磁质远大于1铁磁质50'0BBB说明顺磁质使磁场加强51'0BBB抗磁质使原磁场减弱52)(0SLINIdlB有磁介质时的安培环路定理IS为介质表面的电流53NIINISr0称为磁介质的磁导率54内IdlBL55HBH成为磁场强度矢量56LIdlH内磁场强度矢量H沿任一闭合路径的线积分，等于该闭合路径所包围的传导电流的代数和，与磁化电流及闭合路径之外的传导电流无关（有磁介质时的安培环路定理）57nIH无限长直螺线管磁场强度58nInIHBr0无限长直螺线管管内磁感应强度大小