大學(xué)物理電磁學(xué)總結(jié)課件

基本內(nèi)容電磁學(xué)1、電荷、庫(kù)侖定律；2、電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度（場(chǎng)強(qiáng)疊加原理、電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算）。3、電通量、靜電場(chǎng)中的高斯定理及應(yīng)用。4、靜電場(chǎng)的環(huán)路定理、電勢(shì)差與電勢(shì)。5、電勢(shì)疊加原理；6、電勢(shì)的計(jì)算；7、等勢(shì)面，電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的微分關(guān)系。8、導(dǎo)體的靜電平衡及其條件；9、靜電平衡下導(dǎo)體上電荷的分布；10、有導(dǎo)體存在的靜電場(chǎng)的計(jì)算。11、電容；12、電容器串聯(lián)和并聯(lián)；13、電容器的儲(chǔ)能、電場(chǎng)的能量?；緝?nèi)容電磁學(xué)1、電荷、庫(kù)侖定律；2、電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度（場(chǎng)強(qiáng)疊114、電流強(qiáng)度、電流密度、電流的連續(xù)性方程、穩(wěn)恒電流；15、電動(dòng)勢(shì)。16、磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度；17、磁通量；18、磁場(chǎng)中的高斯定理；19、畢奧-薩伐爾定律。20、畢奧-薩伐爾定律的應(yīng)用；21、安培環(huán)路定理及其應(yīng)用。22、磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線和載流線圈的作用；23、安培定律；磁力的功。24、法拉弟電磁感應(yīng)定律；25、楞次定律。26、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)；27、感生電動(dòng)勢(shì)。28、自感應(yīng)、互感應(yīng)；29、自感磁能、磁場(chǎng)能量；30、位移電流、全電流定律、麥克斯韋方程組（積分形式）。14、電流強(qiáng)度、電流密度、電流的連續(xù)性方程、穩(wěn)恒電流；15、2一、庫(kù)侖定律二、電場(chǎng)強(qiáng)度1、引入電場(chǎng)強(qiáng)度：2、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)：3、場(chǎng)強(qiáng)的疊加1)點(diǎn)電荷系靜電場(chǎng)小結(jié)一、庫(kù)侖定律二、電場(chǎng)強(qiáng)度1、引入電場(chǎng)強(qiáng)度：2、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)：32）電荷連續(xù)分布的帶電體體電荷分布：面電荷分布：線電荷分布：計(jì)算步驟：①建坐標(biāo)；②取電荷元；③確定的方向和大?。虎軐⑼队暗阶鴺?biāo)軸上；⑤統(tǒng)一變量，對(duì)分量積分；⑥合成確定大小和方向。2）電荷連續(xù)分布的帶電體體電荷分布：面電荷分布：線電荷分布：4幾種典型帶電體的電場(chǎng)分布：1）有限長(zhǎng)帶電直線2）無(wú)限長(zhǎng)帶電直線幾種典型帶電體的電場(chǎng)分布：1）有限長(zhǎng)帶電直線2）無(wú)限長(zhǎng)帶電直53）無(wú)限大帶電平面4）帶電圓環(huán)軸線上的場(chǎng)強(qiáng)5）帶電圓環(huán)軸線上的場(chǎng)強(qiáng)3）無(wú)限大帶電平面4）帶電圓環(huán)軸線上的場(chǎng)強(qiáng)5）帶電圓環(huán)軸線上6三、真空中的高斯定理（1）電場(chǎng)線靜電場(chǎng)電場(chǎng)線特性①始于正電荷,止于負(fù)電荷(或來(lái)自無(wú)窮遠(yuǎn),去向無(wú)窮遠(yuǎn))；②電場(chǎng)線不相交；③靜電場(chǎng)電場(chǎng)線不閉合.（2）電通量（3）真空中的高斯定理

是面元dS所在處的場(chǎng)強(qiáng)，由全部電荷(面內(nèi)外電荷)共同產(chǎn)生的通過(guò)封閉曲面的電通量由面內(nèi)的電荷決定封閉面內(nèi)電荷代數(shù)和三、真空中的高斯定理（1）電場(chǎng)線靜電場(chǎng)電場(chǎng)線特性①始于正電荷7①由電荷分布的對(duì)稱性分析電場(chǎng)分布的對(duì)稱性.②在對(duì)稱性分析的基礎(chǔ)上選取高斯面.目的是使

能夠積分，成為E與面積的乘積形式。③由高斯定理求出電場(chǎng)的大小，并說(shuō)明其方向.

（球?qū)ΨQ、軸對(duì)稱、面對(duì)稱）選取高斯面的技巧：使場(chǎng)強(qiáng)處處與面法線方向垂直，以致該面上的電通量為零。使場(chǎng)強(qiáng)處處與面法線方向平行，且面上場(chǎng)強(qiáng)為恒量。這種面上的電通量簡(jiǎn)單地為ES。（4）利用高斯定理求步驟為：①由電荷分布的對(duì)稱性分析電場(chǎng)分布的對(duì)稱性.②在對(duì)稱性分析的基8四、靜電場(chǎng)的環(huán)路定理靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)靜電場(chǎng)是無(wú)旋場(chǎng)五、電勢(shì)能、電勢(shì)（1）電勢(shì)能令（2）電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)（3）電勢(shì)差靜電場(chǎng)力的功四、靜電場(chǎng)的環(huán)路定理靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)五、電勢(shì)能、電勢(shì)（1）電9（4）電勢(shì)的計(jì)算①點(diǎn)電荷的電勢(shì)令②點(diǎn)電系的電勢(shì)③電荷連續(xù)分布（4）電勢(shì)的計(jì)算①點(diǎn)電荷的電勢(shì)令②點(diǎn)電系的電勢(shì)③電荷連續(xù)分布10求電勢(shì)的方法利用（利用了點(diǎn)電荷電勢(shì)公式，這一結(jié)果已選無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，即使用此公式的前提條件為有限大帶電體且選無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn).）討論①已知場(chǎng)源電荷的分布，利用點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì)公式及電勢(shì)疊加原理進(jìn)行電勢(shì)的求解，如②已知場(chǎng)強(qiáng)的分布，利用電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)的積分關(guān)系，即電勢(shì)的定義式計(jì)算電勢(shì)。求電勢(shì)的方法利用（利用了點(diǎn)電荷電勢(shì)公式，這一結(jié)果已選無(wú)限遠(yuǎn)11六、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電平衡條件:

場(chǎng)強(qiáng)描述：

電勢(shì)描述：等勢(shì)體等勢(shì)面電荷分布：

導(dǎo)體外部近表面處場(chǎng)強(qiáng)大小與該處導(dǎo)體表面電荷面密度成正比六、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電平衡條件:場(chǎng)強(qiáng)描述：電勢(shì)描述：12七、電容1、孤立導(dǎo)體的電容2、電容器的電容平行板電容器同心球型電容器同軸圓柱型電容器幾種常見(jiàn)的電容器的電容：七、電容1、孤立導(dǎo)體的電容2、電容器的電容平行板電容器同心球13八、靜電場(chǎng)的能量1、帶電電容器的能量電容器貯存的電能2、靜電場(chǎng)的能量電場(chǎng)能量密度電場(chǎng)空間所存儲(chǔ)的能量（電場(chǎng)總能量）八、靜電場(chǎng)的能量1、帶電電容器的能量電容器貯存的電能2、靜電14穩(wěn)恒磁場(chǎng)小結(jié)一、基本概念1、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小方向：小磁針N極在此所指方向2、載流線圈磁矩IS3、載流線圈的磁力矩4、磁通量穩(wěn)恒磁場(chǎng)小結(jié)一、基本概念1、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小方向：小磁針N極在15二、基本實(shí)驗(yàn)定律1、畢奧—薩伐爾定律(電流元在空間產(chǎn)生的磁場(chǎng))P*大小為：①選取合適的電流元,寫(xiě)出電流元在P點(diǎn)的表達(dá)式；②選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，對(duì)投影，寫(xiě)出各分量，將矢量積分化為標(biāo)量積分，統(tǒng)一變量給出正確的積分上下限，求出的各分量值；③合成確定大小方向。方法步驟：二、基本實(shí)驗(yàn)定律1、畢奧—薩伐爾定律(電流元在空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)16幾種典型電流的磁場(chǎng)分布（1）有限長(zhǎng)直線電流的磁場(chǎng)PCD*（2）無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線的磁場(chǎng)（3）半無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線的磁場(chǎng)*P幾種典型電流的磁場(chǎng)分布（1）有限長(zhǎng)直線電流的磁場(chǎng)PCD*（217（4）載流導(dǎo)線延長(zhǎng)線上任一點(diǎn)的磁場(chǎng)P（5）載流圓線圈軸線上的磁場(chǎng)*（6）載流圓環(huán)中心的磁場(chǎng)（7）密繞長(zhǎng)直螺線管、密繞螺線環(huán)內(nèi)部的磁場(chǎng)（4）載流導(dǎo)線延長(zhǎng)線上任一點(diǎn)的磁場(chǎng)P（5）載流圓線圈軸線上的18（8）載流直螺線管的磁場(chǎng)op+++++++++++++++無(wú)限長(zhǎng)的螺線管

半無(wú)限長(zhǎng)螺線管（8）載流直螺線管的磁場(chǎng)op+++++++++++++++無(wú)19oI（5）*

Ad（4）*o（2R）I+R（3）oIIRo（1）xoI（5）*Ad（4）*o（2R）I+R（3）oIIRo（20OIOIOIIO解：例：如下列各圖示，求圓心o點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。OIOIOIIO解：例：如下列各圖示，求圓心o點(diǎn)的磁感212、安培定律

安培定律

有限長(zhǎng)載流導(dǎo)線所受的安培力結(jié)論任意平面載流導(dǎo)線在均勻磁場(chǎng)中所受的力,與其始點(diǎn)和終點(diǎn)相同的載流直導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力相同.不規(guī)則的平面載流導(dǎo)線在均勻磁場(chǎng)中所受的力PL2、安培定律安培定律有限長(zhǎng)載流導(dǎo)線所受的安培力22三、穩(wěn)恒磁場(chǎng)的基本性質(zhì)1、磁場(chǎng)中的高斯定理:2、安培環(huán)路定理:若電流流向與積分回路構(gòu)成右手螺旋，電流I取正值；反之，電流I取負(fù)值。注意

電流正負(fù)的規(guī)定：環(huán)路所包圍的電流空間所有電流共同產(chǎn)生由環(huán)路內(nèi)電流決定三、穩(wěn)恒磁場(chǎng)的基本性質(zhì)1、磁場(chǎng)中的高斯定理:2、安培環(huán)路定理23明確以下幾點(diǎn)：（1）電流正負(fù)規(guī)定：電流方向與環(huán)路方向滿足右手螺旋定則電流I取正；反之電流I取負(fù)。（2）是指環(huán)路上一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不是任意點(diǎn)的，它是空間所有電流共同產(chǎn)生的。（3）安培環(huán)路定理適用于閉合穩(wěn)恒電流的磁場(chǎng)。而有限電流（如一段不閉合的載流導(dǎo)線）不適用環(huán)路定理，只能用畢奧－薩伐爾定律。（4）安培環(huán)路定理說(shuō)明磁場(chǎng)性質(zhì)——磁場(chǎng)是非保守場(chǎng)，是渦旋場(chǎng)。穩(wěn)恒磁場(chǎng)是有旋、無(wú)源場(chǎng)明確以下幾點(diǎn)：（1）電流正負(fù)規(guī)定：電流方向與環(huán)路方向滿足右手24利用安培環(huán)路定理求磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)鍵：根據(jù)磁場(chǎng)分布的對(duì)稱性，選取合適的閉合環(huán)路。選取環(huán)路原則：（1）環(huán)路要經(jīng)過(guò)所求的場(chǎng)點(diǎn)；（2）閉合環(huán)路的形狀盡可能簡(jiǎn)單，總長(zhǎng)度容易求；（3）環(huán)路上各點(diǎn)大小相等，方向平行于線元。目的是將寫(xiě)成:?；虻姆较蚺c環(huán)路方向垂直，利用安培環(huán)路定理求磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)鍵：根據(jù)磁25電磁感應(yīng)小結(jié)一、電磁感應(yīng)定律1、法拉第電磁感應(yīng)定律用法拉第電磁感應(yīng)定律確定電動(dòng)勢(shì)方向，通常遵循以下步驟:①任意規(guī)定回路的繞行正方向；②確定通過(guò)回路的磁通量的正負(fù)；③確定磁通量的時(shí)間變化率的正負(fù)；④最后確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)。閉合的導(dǎo)線回路中所出現(xiàn)的感應(yīng)電流，總是使它自己所激發(fā)的磁場(chǎng)反抗任何引發(fā)電磁感應(yīng)的原因。2、楞次定律（是能量守恒定律的一種表現(xiàn)）電磁感應(yīng)小結(jié)一、電磁感應(yīng)定律1、法拉第電磁感應(yīng)定律用26二、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)1、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力場(chǎng)來(lái)源洛倫茲力一段任意形狀的導(dǎo)線L在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)：整個(gè)閉合導(dǎo)線回路L都在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算（兩種方法）①由法拉第定律求如果回路不閉合，需加輔助線使其閉合。大小和方向可分別確定.二、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)1、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力27②由電動(dòng)勢(shì)定義求運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線ab產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為:由電動(dòng)勢(shì)定義求解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)計(jì)算步驟：②①首先規(guī)定一個(gè)沿導(dǎo)線的積分方向(即

的方向

)。若

>0,則

的方向與

同向；若

<0,則

的方向與

反向。③②由電動(dòng)勢(shì)定義求運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線ab產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為:由電動(dòng)勢(shì)定義282、感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電場(chǎng)力感生電場(chǎng)力一段任意形狀的導(dǎo)線L靜止處在變化磁場(chǎng)激發(fā)的感生電場(chǎng)中時(shí)：整個(gè)閉合回路L靜止處在同一感生電場(chǎng)中時(shí)：構(gòu)成左旋關(guān)系。與r渦2、感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電場(chǎng)力29兩種電場(chǎng)比較由靜止電荷激發(fā)由變化的磁場(chǎng)激發(fā)電場(chǎng)線為閉合曲線電場(chǎng)線為非閉合曲線靜電場(chǎng)

感生電場(chǎng)

起源電場(chǎng)線形狀比較兩種電場(chǎng)比較由靜止電荷激發(fā)由變化的磁場(chǎng)激發(fā)電場(chǎng)線為閉合曲線電30有源：無(wú)源：不能脫離源電荷存在可以脫離源在空間傳播靜電場(chǎng)

感生電場(chǎng)性質(zhì)特點(diǎn)對(duì)場(chǎng)中電荷的作用相互聯(lián)系比較

作為產(chǎn)生的非靜電力，可以引起導(dǎo)體中電荷堆積，從而建立起靜電場(chǎng)。保守：非保守（渦旋）：感有源：無(wú)源：不能脫離源電荷存在可以脫離源在空間傳播靜電場(chǎng)感31動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)特點(diǎn)磁場(chǎng)不變，閉合電路的整體或局部在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致回路中磁通量的變化閉合回路的任何部分都不動(dòng)，空間磁場(chǎng)發(fā)生變化導(dǎo)致回路中磁通量變化原因非靜電力來(lái)源感生電場(chǎng)力洛侖茲力由于S

或角度的變化引起回路中m變化由于

的變化引起回路中m變化動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)特點(diǎn)磁場(chǎng)不變，閉合電路的整體或局部在磁場(chǎng)32三、自感應(yīng)和互感應(yīng)1、自感應(yīng)自感系數(shù)或自感

自感電動(dòng)勢(shì):2、互感應(yīng)互感系數(shù)簡(jiǎn)稱為互感互感電動(dòng)勢(shì):三、自感應(yīng)和互感應(yīng)1、自感應(yīng)自感系數(shù)或自感自感電動(dòng)勢(shì):2、33四、磁場(chǎng)的能量1、自感磁能2、磁場(chǎng)能量密度3、磁場(chǎng)能量四、磁場(chǎng)的能量1、自感磁能2、磁場(chǎng)能量密度3、磁場(chǎng)能量34類比電容器儲(chǔ)能電感器儲(chǔ)能電場(chǎng)能量密度磁場(chǎng)能量密度類比電容器儲(chǔ)能電感器儲(chǔ)能電場(chǎng)能量密度磁場(chǎng)能量密度35五、位移電流麥克斯韋方程組在真空中，定義電位移矢量麥克斯韋假設(shè)電場(chǎng)中某一點(diǎn)位移電流密度等于該點(diǎn)電位移矢量對(duì)時(shí)間的變化率.2、位移電流1、位移電流密度五、位移電流麥克斯韋方程組在真空中，定義電位移矢量361）全電流是連續(xù)的；2）位移電流和傳導(dǎo)電流一樣激發(fā)磁場(chǎng)；3）傳導(dǎo)電流產(chǎn)生焦耳熱，位移電流不產(chǎn)生焦耳熱.++++----全電流3、全電流的安培環(huán)路定理1）全電流是連續(xù)的；++++----全電流3、全電流的安37比較載流子宏觀定向運(yùn)動(dòng)變化電場(chǎng)和極化電荷的微觀運(yùn)動(dòng)只在導(dǎo)體中存在并產(chǎn)生焦耳熱無(wú)焦耳熱，在導(dǎo)體、電介質(zhì)、真空中均存在都能激發(fā)磁場(chǎng)起源特點(diǎn)共同點(diǎn)傳導(dǎo)電流位移電流比較載流子宏觀變化電場(chǎng)和極化只在導(dǎo)體中存在無(wú)焦耳熱，都能激發(fā)38在沒(méi)有傳導(dǎo)電流的真空，安培環(huán)路定理上式揭示出變化的電場(chǎng)可以激發(fā)磁場(chǎng)，而且變化的電場(chǎng)和它激發(fā)的磁場(chǎng)在方向上滿足右手螺旋關(guān)系。r在沒(méi)有傳導(dǎo)電流的真空，安培環(huán)路定理上式揭示出變化的電場(chǎng)可以激39基本內(nèi)容電磁學(xué)1、電荷、庫(kù)侖定律；2、電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度（場(chǎng)強(qiáng)疊加原理、電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算）。3、電通量、靜電場(chǎng)中的高斯定理及應(yīng)用。4、靜電場(chǎng)的環(huán)路定理、電勢(shì)差與電勢(shì)。5、電勢(shì)疊加原理；6、電勢(shì)的計(jì)算；7、等勢(shì)面，電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的微分關(guān)系。8、導(dǎo)體的靜電平衡及其條件；9、靜電平衡下導(dǎo)體上電荷的分布；10、有導(dǎo)體存在的靜電場(chǎng)的計(jì)算。11、電容；12、電容器串聯(lián)和并聯(lián)；13、電容器的儲(chǔ)能、電場(chǎng)的能量?；緝?nèi)容電磁學(xué)1、電荷、庫(kù)侖定律；2、電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度（場(chǎng)強(qiáng)疊4014、電流強(qiáng)度、電流密度、電流的連續(xù)性方程、穩(wěn)恒電流；15、電動(dòng)勢(shì)。16、磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度；17、磁通量；18、磁場(chǎng)中的高斯定理；19、畢奧-薩伐爾定律。20、畢奧-薩伐爾定律的應(yīng)用；21、安培環(huán)路定理及其應(yīng)用。22、磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線和載流線圈的作用；23、安培定律；磁力的功。24、法拉弟電磁感應(yīng)定律；25、楞次定律。26、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)；27、感生電動(dòng)勢(shì)。28、自感應(yīng)、互感應(yīng)；29、自感磁能、磁場(chǎng)能量；30、位移電流、全電流定律、麥克斯韋方程組（積分形式）。14、電流強(qiáng)度、電流密度、電流的連續(xù)性方程、穩(wěn)恒電流；15、41一、庫(kù)侖定律二、電場(chǎng)強(qiáng)度1、引入電場(chǎng)強(qiáng)度：2、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)：3、場(chǎng)強(qiáng)的疊加1)點(diǎn)電荷系靜電場(chǎng)小結(jié)一、庫(kù)侖定律二、電場(chǎng)強(qiáng)度1、引入電場(chǎng)強(qiáng)度：2、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)：422）電荷連續(xù)分布的帶電體體電荷分布：面電荷分布：線電荷分布：計(jì)算步驟：①建坐標(biāo)；②取電荷元；③確定的方向和大??；④將投影到坐標(biāo)軸上；⑤統(tǒng)一變量，對(duì)分量積分；⑥合成確定大小和方向。2）電荷連續(xù)分布的帶電體體電荷分布：面電荷分布：線電荷分布：43幾種典型帶電體的電場(chǎng)分布：1）有限長(zhǎng)帶電直線2）無(wú)限長(zhǎng)帶電直線幾種典型帶電體的電場(chǎng)分布：1）有限長(zhǎng)帶電直線2）無(wú)限長(zhǎng)帶電直443）無(wú)限大帶電平面4）帶電圓環(huán)軸線上的場(chǎng)強(qiáng)5）帶電圓環(huán)軸線上的場(chǎng)強(qiáng)3）無(wú)限大帶電平面4）帶電圓環(huán)軸線上的場(chǎng)強(qiáng)5）帶電圓環(huán)軸線上45三、真空中的高斯定理（1）電場(chǎng)線靜電場(chǎng)電場(chǎng)線特性①始于正電荷,止于負(fù)電荷(或來(lái)自無(wú)窮遠(yuǎn),去向無(wú)窮遠(yuǎn))；②電場(chǎng)線不相交；③靜電場(chǎng)電場(chǎng)線不閉合.（2）電通量（3）真空中的高斯定理

是面元dS所在處的場(chǎng)強(qiáng)，由全部電荷(面內(nèi)外電荷)共同產(chǎn)生的通過(guò)封閉曲面的電通量由面內(nèi)的電荷決定封閉面內(nèi)電荷代數(shù)和三、真空中的高斯定理（1）電場(chǎng)線靜電場(chǎng)電場(chǎng)線特性①始于正電荷46①由電荷分布的對(duì)稱性分析電場(chǎng)分布的對(duì)稱性.②在對(duì)稱性分析的基礎(chǔ)上選取高斯面.目的是使

能夠積分，成為E與面積的乘積形式。③由高斯定理求出電場(chǎng)的大小，并說(shuō)明其方向.

（球?qū)ΨQ、軸對(duì)稱、面對(duì)稱）選取高斯面的技巧：使場(chǎng)強(qiáng)處處與面法線方向垂直，以致該面上的電通量為零。使場(chǎng)強(qiáng)處處與面法線方向平行，且面上場(chǎng)強(qiáng)為恒量。這種面上的電通量簡(jiǎn)單地為ES。（4）利用高斯定理求步驟為：①由電荷分布的對(duì)稱性分析電場(chǎng)分布的對(duì)稱性.②在對(duì)稱性分析的基47四、靜電場(chǎng)的環(huán)路定理靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)靜電場(chǎng)是無(wú)旋場(chǎng)五、電勢(shì)能、電勢(shì)（1）電勢(shì)能令（2）電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)（3）電勢(shì)差靜電場(chǎng)力的功四、靜電場(chǎng)的環(huán)路定理靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)五、電勢(shì)能、電勢(shì)（1）電48（4）電勢(shì)的計(jì)算①點(diǎn)電荷的電勢(shì)令②點(diǎn)電系的電勢(shì)③電荷連續(xù)分布（4）電勢(shì)的計(jì)算①點(diǎn)電荷的電勢(shì)令②點(diǎn)電系的電勢(shì)③電荷連續(xù)分布49求電勢(shì)的方法利用（利用了點(diǎn)電荷電勢(shì)公式，這一結(jié)果已選無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，即使用此公式的前提條件為有限大帶電體且選無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn).）討論①已知場(chǎng)源電荷的分布，利用點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì)公式及電勢(shì)疊加原理進(jìn)行電勢(shì)的求解，如②已知場(chǎng)強(qiáng)的分布，利用電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)的積分關(guān)系，即電勢(shì)的定義式計(jì)算電勢(shì)。求電勢(shì)的方法利用（利用了點(diǎn)電荷電勢(shì)公式，這一結(jié)果已選無(wú)限遠(yuǎn)50六、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電平衡條件:

場(chǎng)強(qiáng)描述：

電勢(shì)描述：等勢(shì)體等勢(shì)面電荷分布：

導(dǎo)體外部近表面處場(chǎng)強(qiáng)大小與該處導(dǎo)體表面電荷面密度成正比六、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電平衡條件:場(chǎng)強(qiáng)描述：電勢(shì)描述：51七、電容1、孤立導(dǎo)體的電容2、電容器的電容平行板電容器同心球型電容器同軸圓柱型電容器幾種常見(jiàn)的電容器的電容：七、電容1、孤立導(dǎo)體的電容2、電容器的電容平行板電容器同心球52八、靜電場(chǎng)的能量1、帶電電容器的能量電容器貯存的電能2、靜電場(chǎng)的能量電場(chǎng)能量密度電場(chǎng)空間所存儲(chǔ)的能量（電場(chǎng)總能量）八、靜電場(chǎng)的能量1、帶電電容器的能量電容器貯存的電能2、靜電53穩(wěn)恒磁場(chǎng)小結(jié)一、基本概念1、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小方向：小磁針N極在此所指方向2、載流線圈磁矩IS3、載流線圈的磁力矩4、磁通量穩(wěn)恒磁場(chǎng)小結(jié)一、基本概念1、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小方向：小磁針N極在54二、基本實(shí)驗(yàn)定律1、畢奧—薩伐爾定律(電流元在空間產(chǎn)生的磁場(chǎng))P*大小為：①選取合適的電流元,寫(xiě)出電流元在P點(diǎn)的表達(dá)式；②選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，對(duì)投影，寫(xiě)出各分量，將矢量積分化為標(biāo)量積分，統(tǒng)一變量給出正確的積分上下限，求出的各分量值；③合成確定大小方向。方法步驟：二、基本實(shí)驗(yàn)定律1、畢奧—薩伐爾定律(電流元在空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)55幾種典型電流的磁場(chǎng)分布（1）有限長(zhǎng)直線電流的磁場(chǎng)PCD*（2）無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線的磁場(chǎng)（3）半無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線的磁場(chǎng)*P幾種典型電流的磁場(chǎng)分布（1）有限長(zhǎng)直線電流的磁場(chǎng)PCD*（256（4）載流導(dǎo)線延長(zhǎng)線上任一點(diǎn)的磁場(chǎng)P（5）載流圓線圈軸線上的磁場(chǎng)*（6）載流圓環(huán)中心的磁場(chǎng)（7）密繞長(zhǎng)直螺線管、密繞螺線環(huán)內(nèi)部的磁場(chǎng)（4）載流導(dǎo)線延長(zhǎng)線上任一點(diǎn)的磁場(chǎng)P（5）載流圓線圈軸線上的57（8）載流直螺線管的磁場(chǎng)op+++++++++++++++無(wú)限長(zhǎng)的螺線管

半無(wú)限長(zhǎng)螺線管（8）載流直螺線管的磁場(chǎng)op+++++++++++++++無(wú)58oI（5）*

Ad（4）*o（2R）I+R（3）oIIRo（1）xoI（5）*Ad（4）*o（2R）I+R（3）oIIRo（59OIOIOIIO解：例：如下列各圖示，求圓心o點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。OIOIOIIO解：例：如下列各圖示，求圓心o點(diǎn)的磁感602、安培定律

安培定律

有限長(zhǎng)載流導(dǎo)線所受的安培力結(jié)論任意平面載流導(dǎo)線在均勻磁場(chǎng)中所受的力,與其始點(diǎn)和終點(diǎn)相同的載流直導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力相同.不規(guī)則的平面載流導(dǎo)線在均勻磁場(chǎng)中所受的力PL2、安培定律安培定律有限長(zhǎng)載流導(dǎo)線所受的安培力61三、穩(wěn)恒磁場(chǎng)的基本性質(zhì)1、磁場(chǎng)中的高斯定理:2、安培環(huán)路定理:若電流流向與積分回路構(gòu)成右手螺旋，電流I取正值；反之，電流I取負(fù)值。注意

電流正負(fù)的規(guī)定：環(huán)路所包圍的電流空間所有電流共同產(chǎn)生由環(huán)路內(nèi)電流決定三、穩(wěn)恒磁場(chǎng)的基本性質(zhì)1、磁場(chǎng)中的高斯定理:2、安培環(huán)路定理62明確以下幾點(diǎn)：（1）電流正負(fù)規(guī)定：電流方向與環(huán)路方向滿足右手螺旋定則電流I取正；反之電流I取負(fù)。（2）是指環(huán)路上一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不是任意點(diǎn)的，它是空間所有電流共同產(chǎn)生的。（3）安培環(huán)路定理適用于閉合穩(wěn)恒電流的磁場(chǎng)。而有限電流（如一段不閉合的載流導(dǎo)線）不適用環(huán)路定理，只能用畢奧－薩伐爾定律。（4）安培環(huán)路定理說(shuō)明磁場(chǎng)性質(zhì)——磁場(chǎng)是非保守場(chǎng)，是渦旋場(chǎng)。穩(wěn)恒磁場(chǎng)是有旋、無(wú)源場(chǎng)明確以下幾點(diǎn)：（1）電流正負(fù)規(guī)定：電流方向與環(huán)路方向滿足右手63利用安培環(huán)路定理求磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)鍵：根據(jù)磁場(chǎng)分布的對(duì)稱性，選取合適的閉合環(huán)路。選取環(huán)路原則：（1）環(huán)路要經(jīng)過(guò)所求的場(chǎng)點(diǎn)；（2）閉合環(huán)路的形狀盡可能簡(jiǎn)單，總長(zhǎng)度容易求；（3）環(huán)路上各點(diǎn)大小相等，方向平行于線元。目的是將寫(xiě)成:?；虻姆较蚺c環(huán)路方向垂直，利用安培環(huán)路定理求磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)鍵：根據(jù)磁64電磁感應(yīng)小結(jié)一、電磁感應(yīng)定律1、法拉第電磁感應(yīng)定律用法拉第電磁感應(yīng)定律確定電動(dòng)勢(shì)方向，通常遵循以下步驟:①任意規(guī)定回路的繞行正方向；②確定通過(guò)回路的磁通量的正負(fù)；③確定磁通量的時(shí)間變化率的正負(fù)；④最后確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)。閉合的導(dǎo)線回路中所出現(xiàn)的感應(yīng)電流，總是使它自己所激發(fā)的磁場(chǎng)反抗任何引發(fā)電磁感應(yīng)的原因。2、楞次定律（是能量守恒定律的一種表現(xiàn)）電磁感應(yīng)小結(jié)一、電磁感應(yīng)定律1、法拉第電磁感應(yīng)定律用65二、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)1、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力場(chǎng)來(lái)源洛倫茲力一段任意形狀的導(dǎo)線L在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)：整個(gè)閉合導(dǎo)線回路L都在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算（兩種方法）①由法拉第定律求如果回路不閉合，需加輔助線使其閉合。大小和方向可分別確定.二、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)1、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力66②由電動(dòng)勢(shì)定義求運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線ab產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為:由電動(dòng)勢(shì)定義求解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)計(jì)算步驟：②①首先規(guī)定一個(gè)沿導(dǎo)線的積分方向(即

的方向

)。若

>0,則

的方向與

同向；若

<0,則

的方向與

反向。③②由電動(dòng)勢(shì)定義求運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線ab產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為:由電動(dòng)勢(shì)定義672、感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電場(chǎng)力感生電場(chǎng)力一段任意形狀的導(dǎo)線L靜止處在變化磁場(chǎng)激發(fā)的感生電場(chǎng)中時(shí)：整個(gè)閉合回路L靜止處在同一感生電場(chǎng)中時(shí)：構(gòu)成左旋關(guān)系。與r渦2、感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電場(chǎng)力68兩種電場(chǎng)比較由