物理競賽電學(xué)補充知識forsudens

CollegePhysics李為人大學(xué)物理竟賽輔導(dǎo)

（電磁學(xué)部分）

1.補充知識

從場的角度認(rèn)識…§1電流和電流密度方向：正電荷運動的方向單位：安培一.電流強度(宏觀量)

currentstrenth大小：單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體某一橫截面的電量二.電流密度(微觀量)

currentdensity大小:垂直于電流方向的單位面積上的電流強度。方向為該點正電荷定向移動的方向。1.導(dǎo)體中某點的電流密度

單位：安培/米2電流場中的電流線2.電流密度和電流強度的關(guān)系

“一個矢量場和它的通量的關(guān)系”“電流線發(fā)出于正電荷減少的地方,終止于正電荷增加的地方”.線三.電流連續(xù)性方程電流線流出封閉面即電流流出時：電流線流進(jìn)封閉面即電流流進(jìn)時：因為電荷守恒定律,則有…封閉面內(nèi)電荷減少封閉面內(nèi)電荷增加§2穩(wěn)恒電流與穩(wěn)恒電場二.穩(wěn)恒條件電流場中每一點的電流密度的大小和方向均不隨時間改變.一.穩(wěn)恒電流封閉面上的電流密度的通量等于零。或流進(jìn)封閉面的電流等于流出封閉面電流?；蚍€(wěn)恒電流的電路必須閉合。線

節(jié)點電流定律(基爾霍夫第一定律)穩(wěn)恒電路中流入節(jié)點的電流等于流出節(jié)點的電流由穩(wěn)恒條件可得出幾個結(jié)論---導(dǎo)體表面電流密度矢量均無法向分量(沿軸向).---對無分支穩(wěn)恒電路,各橫截面電流強度相等.三.穩(wěn)恒電場1.穩(wěn)恒電場--對穩(wěn)恒電路,導(dǎo)體內(nèi)存在穩(wěn)恒電場.--對穩(wěn)恒電場,由不隨時間改變的電荷分布產(chǎn)生.2.穩(wěn)恒電場和靜電場比較

相同之處:

--電場不隨時間改變.--滿足高斯定理.--滿足環(huán)路定理,是保守場引入電勢.

回路電壓定律(基爾霍夫第二定律)

穩(wěn)恒電路中沿任何閉合回路的電動勢之和等于電壓降之和不同之處：--產(chǎn)生穩(wěn)恒電流的電荷是運動的電荷,電荷分布不隨時間改變.--穩(wěn)恒電場的存在伴隨著能量的轉(zhuǎn)移.§3歐姆定律和電阻一.歐姆定律一段無源電路的歐姆定律

a）積分形式

b）微分形式導(dǎo)體中任一點電流密度的方向(正電荷運動方向)和該點場強方向相同.

3.閉和回路的歐姆定律2.一段有源電路的歐姆定律二.電阻半徑為a例：§4電動勢

一.電源及電源的作用

非靜電力electromotiveforce非靜電力場強non-electrostaticforce二.電動勢把單位正電荷經(jīng)電源內(nèi)部由負(fù)極移向正極過程中非靜電力所作的功.場中某點的非靜電場強為單位正電荷在該點受的非靜電力.例：§5電容魔的充職放電充電放電LC電磁吧振蕩鳥電路由電碌容為C和電陪感為L的線揚圈組圍成，獲回路嫩中及綁線圈圈上的織電阻投忽略肌不計皆，稱俗為LC電路售（理裂想電年路）.開關(guān)K于1位時:電源職對電脹容充電;開關(guān)K于2位時:電容踢對電括路放電;—此時饞構(gòu)成LC電磁龍振蕩糖電路…除LC電路呢外,還有RC電路箏和LR桌C電路餐的暫態(tài)從過程.處理墓方法艦相似.§6復(fù)雜回路的處潤理方卸法基爾扔霍夫院第一夸定律基爾薯霍夫殺第二漂定律n個節(jié)擋點,設(shè)(n賭-1孕)節(jié)點吼方程設(shè)(m域+n干-1蔥)個俯未徹知的今支路喪電流m個網(wǎng)浪孔,設(shè)m個回猴路方洽程例：解§7靜電膚場及艱靜磁害場邊瞞界條床件介質(zhì)1介質(zhì)2界面則上的罷物理撫量發(fā)訂生突擋變而悔不連澇續(xù)，命代之圖以邊智界條程件！一，片靜電換場邊管界條灣件（2）由靜鋪電場字環(huán)路揪定理語得:（1）由靜敘電場欄高斯優(yōu)定理探得：（3）靜電蜓場邊傳界折善射定甩理:靜電蹤蝶場的E矢量不和D矢量搏不連柔續(xù)。風(fēng)但:靜電喝場的D矢量肌的法姻向分嬌量連勺續(xù)；狹靜岸電場杜的E矢量施的切甩向分矩量連喘續(xù)。（1）由靜撇電場憤高斯鑰定理宗得：設(shè)界面上（2）由靜璃電場騙環(huán)路瓶定理鉆得:二，發(fā)靜磁烤場邊飄界條溪件（2）由靜磁場環(huán)吊路定堆理得（1）由靜磁場高顛斯定折理得：（3）靜磁場邊攝界折秘射定槳理靜磁躁場的B矢量求和H矢量敢不連