大学物理电磁场知识点总结

电磁场习题14-1 14-2 14-3 14-4 14-5 14-6 14-7 14-8 14-9 14-10

结束

习题总目录

14-1 试证明平行板电容器中的位移电流 可写为： dU Id = C dt 式中C是电容器的电容，U是两极板间的电势 差。如果不是平行板电容器，上 式可以应用 吗? 如果是圆柱形电容器，其中的位移电流 密度和平板电容器时有何不同?

结束 目录

Id = C dU 证： dt 证：设极板面积S,板间距d∴

e0 dt dt 若不是平行板电容器，上式仍可适用。位移电流密度 平行板电容器 圆柱形电容器

Φ e0 d = C dU C=

Φ=

US Φ= d CU

δdD =σ

dD = dt

δdl

D = pr 2

δd

d σ = dt 1 dl = 2 p r d t 目录

14-2 在一对巨大的圆形极板(电容C=l.0 ×10-12 F)上，加上频率为50Hz、峰值为 174000V的交变电压，计算极板间位移电 流的最大。

结束 目录

已知：C =1.0×10-12 F, f =50Hz , Um =1.74×105V 求：Idm Φ Id =e0 d 解： dt S U cos t ω Φ = ES = m d e

8-3 自感和互感

一、自感

当一个线圈中的电流发生变化时，它所激发的磁场穿过线圈自身的磁通量发声变化，从而在线圈本身产生感应电动势，这种现象称为自感现象，相应的电动势成为自感电动势。

穿过闭合回路的磁通量

自感

m LI

单位：享利(H)

若线圈有N匝，磁通链

mi

i

自感

L /I

若L不变

L L

二、互感 dI dt

I1在I2电流回路中所产生的磁通链

21 M21I1

I2在I1电流回路中所产生的磁通链

12 M12I2

互感系数

M M12 M21 12 21 I2I1

互感仅与两个线圈形状、大小、匝数、相对位置以及周围磁介质有关(无铁磁质时为常量)

互感电动势

d 21dIdM M1 I1 dtdtdt

d dIdM 12 12 M2 I2 dtdtdt 21

若

dM 0 dt

— 1 —

大学物理学第12章 变化的电磁场

§12.1 电磁感应定律

电磁感应现象 楞次定律 法拉第电磁感应定律 应用举例

1. 电磁感应现象电流 磁场

?

电流

法拉第对此进行了系统的实验探索，在1831年取得突破性 进展，发现了电磁感应现象及其基本规律

Ii

Ii

I ( t)

Ii

电磁感应现象共同点：闭合回路面积上的磁通量发生变化时，回路中便产生感应电流。

2. 楞次定律 定律表述：闭合导体回路中感应电流的方向，总是企图使它自身产生的通过回路面积的磁通量，去阻碍原磁通量的改变。

讨论： 阻碍的意思是： B Ii 若 m增加, 感应电 流Ii与原磁场B的反方向 成右手螺旋关系。 B

Ii 若 m减少, 感应电 流Ii与原磁场B的正方向 成右手螺旋关系。

企图 感应电流总是企图阻碍原磁通的改变，但又阻止 不了。 楞次定律是能量守恒定律的必然结果。fm

fm

按楞次定律，要想维持回路 中电流，必须有外力不断作 功。这符合能量守恒定律。

若“阻碍”改为“助长” , 则不需外力作功，导线便会自动运动下去，从而不 断获得机械能与电能。这显然违背能量守恒定律。

感应电动势：对闭合导体回路, 感应电动势的方向(从负极指 向正极)和感应电流的方向是相同的。

大学物理学第12章 变化的电磁场

§12.1 电磁感应定律

电磁感应现象 楞次定律 法拉第电磁感应定律 应用举例

1. 电磁感应现象电流 磁场

?

电流

法拉第对此进行了系统的实验探索，在1831年取得突破性 进展，发现了电磁感应现象及其基本规律

Ii

Ii

I ( t)

Ii

电磁感应现象共同点：闭合回路面积上的磁通量发生变化时，回路中便产生感应电流。

2. 楞次定律 定律表述：闭合导体回路中感应电流的方向，总是企图使它自身产生的通过回路面积的磁通量，去阻碍原磁通量的改变。

讨论： 阻碍的意思是： B Ii 若 m增加, 感应电 流Ii与原磁场B的反方向 成右手螺旋关系。 B

Ii 若 m减少, 感应电 流Ii与原磁场B的正方向 成右手螺旋关系。

企图 感应电流总是企图阻碍原磁通的改变，但又阻止 不了。 楞次定律是能量守恒定律的必然结果。fm

fm

按楞次定律，要想维持回路 中电流，必须有外力不断作 功。这符合能量守恒定律。

若“阻碍”改为“助长” , 则不需外力作功，导线便会自动运动下去，从而不 断获得机械能与电能。这显然违背能量守恒定律。

感应电动势：对闭合导体回路, 感应电动势的方向(从负极指 向正极)和感应电流的方向是相同的。

1. 热力学

基本概念 一般都是准静态过程 基本量 压强

体积 体积功 系统对外做功 W=pV

温度（热量：系统与外界的温度不同而进行的热量交换）

热力学第一定律 △U=W+Q（外界对系统做功 W）0

系统从外界吸收热量 Q》0 系统内能增加 △U》0）

理想气体状态方程 pV=nRT p=nkT R=8.31 一个分子的总平均动能 E=ikT/2 I为自由度 单原子分子 3 双原子分子 5 多原子分子 6

速率

p-V图像曲线下的面积=做的功 迈耶公式 C=（i/2 +1）R

热容量 dQ/dT=C 比热容比 r=（i+2）/i

气体的绝热过程 pV=c 绝热气体膨胀：内能不变 温度复原 热循环效率 n=1- Q2/Q1

制冷循环中的制冷系数 n=Q2/（Q1-Q2）

卡诺循环 系统只和两个恒温热源进行热交换的准静态循环过程 效率n=1-T1/T2 卡诺循环 制冷系数ε=T2/（T1-T2） 熵增原理 对鼓励系统 △S》+0 △S》0 对孤立系统的各种自然过程 △S=0 对鼓励系统的可逆过程

准静态过程

循环过程： 循环特征：一个循环后，内能不变；一个循环后，系统的净功数值

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高考物理：磁场知识点

：高三就是到了冲刺的阶段，大家在大量练习习题的时候，也不要忘记巩固知识点，只有很好的掌握知识点，才能运用到解题中。接下来是小编为大家总结的高考物理知识点，希望大家喜欢。 1.磁场

(1)磁场：磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质。永磁体和电流都能在空间产生磁场。变化的电场也能产生磁场。

(2)磁场的基本特点：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。

(3)磁现象的电本质：一切磁现象都可归结为运动电荷(或电流)之间通过磁场而发生的相互作用。

(4)安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流即分子电流，分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体。

(5)磁场的方向：规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向(或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向。 2.磁感线

(1)在磁场中人为地画出一系列曲线，曲线的切线方向表示该位置的磁场方向，曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强，这一系列曲线称为磁感线。

1 / 3

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(2)磁铁外部的磁感线，都从磁铁N极出来，进入S极，在内部，由S极到N极，磁感线是闭合曲线;磁感线不相交

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高考物理：磁场知识点

：高三就是到了冲刺的阶段，大家在大量练习习题的时候，也不要忘记巩固知识点，只有很好的掌握知识点，才能运用到解题中。接下来是小编为大家总结的高考物理知识点，希望大家喜欢。 1.磁场

(1)磁场：磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质。永磁体和电流都能在空间产生磁场。变化的电场也能产生磁场。

(2)磁场的基本特点：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。

(3)磁现象的电本质：一切磁现象都可归结为运动电荷(或电流)之间通过磁场而发生的相互作用。

(4)安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流即分子电流，分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体。

(5)磁场的方向：规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向(或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向。 2.磁感线

(1)在磁场中人为地画出一系列曲线，曲线的切线方向表示该位置的磁场方向，曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强，这一系列曲线称为磁感线。

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(2)磁铁外部的磁感线，都从磁铁N极出来，进入S极，在内部，由S极到N极，磁感线是闭合曲线;磁感线不相交

磁场基本性质

基础知识 一、磁场

1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质．它的基本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用．

2、磁现象的电本质：所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用． 二、磁感线

为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线． 1．疏密表示磁场的强弱．

2．每一点切线方向表示该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向．

3．是闭合的曲线，在磁体外部由N极至S极，在磁体的内部由S极至N极．磁线不相切不相交。 4．匀强磁场的磁感线平行且距离相等．没有画出磁感线的地方不一定没有磁场．

5．安培定则：姆指指向电流方向，四指指向磁场的方向．注意这里的磁感线是一个个同心圆，每点磁场方向是在该点切线方向·

*熟记常用的几种磁场的磁感线：

【例1】根据安培假说的物理思想：磁场来源于运动电荷．如果用这种思想解释地球磁场的形成，根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实．那么由此推断，地球总体上应该是：（A） A.带负电; B.带正电; C.不带电; D.不能确定

解析:因在地球的内部地磁场

.引言

电与磁的对偶性是指电场与磁场之间的一种对称关系，它们之间虽然用来描述这两种场的有关物理量概念不同，但是在一定条件下，可以用相同的数学模型来描述。我们在研究电磁

场的过程中会发现，电与磁经常是成对出现的，电场与磁场的分析方法也有相当的一致性例如，在静电场中，为了简化电场的计算而引入标量电位，在恒定磁场中，也仿照静电场，可以在无源区引入标量磁位，并将静电场标量电位的解的形式直接套出来，因为它们均满足拉普拉斯方程，因此解的形式也必完全相同这样做的理论依据是二重性原理，所谓二重性原理就是如果描述两种不同物理现象的方程具有相同的数学形式它们的解答也必取相同的数学形式。在求解电磁场问题时，如果能将电场与磁场的方程完全对应起来，即电场和磁场所满足的方程在形式上完全一样，则在相同的条件下，解的数学形式也必然相同这时若电场或磁场的解式已知，则很方便地得到另一场量的解式

在早期的研究中，人们认识电与磁都是从单方面进行研究的，既是分立的。然而，随着电流磁效应的发现后，认识到电流与磁场之间存在着相互联系，再接着法拉第的电磁感应定律又揭示了变化的磁通与感应电动势之间的联系。综合上两种现象，存在着“磁生电，电生磁”这种初步的对称。直到后来在麦克斯韦综合前人的理论的

华侨大学2008 --- 2009学年第二学期工

程电磁 场试题A卷

一． 填充题（在下列各题中，请将题中所要求的

解答填入题干中的各横线上方内。本大题共20分，共计10小题，每小题2分）

1． 麦克斯韦方程组的微分形式

是 、 、

、 。

2． 静电场中，理想介质分界面两侧电场强度E满足的

关系是 ，电

位移矢量D满足的关系是 。

3． 极化强度为P的电介质中，极化（束缚）电荷体密

度为ρP = ，

极化（束缚）电荷面密度为σP = 。 4．将一理想导体置于静电场中，导体内部的电场强度为 ，导体内部各点电

位 ，在导体表面，电场强度方向与导体表面法向方向是 关系。

5． 已知体积为V的介质的磁导率为μ，其中的恒定电流

J分布在空间形成磁场分布B和H，则空间的静磁能量密度为