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1、大学物理C 期末复习纲要,第五章 电荷与电场,一.电场强度,1.电场,电荷周围空间存在的一种场，叫电场。电场的基本性质是对处在电场中的电荷产生作用力。,2.电场强度,3.电场强度的计算（）,3.1 点电荷的场强,q,r,E,3.2 点电荷系的场强,3.3 电荷连续分布的带电体的场强,4.几种常见电荷系的电场（I）,1）均匀带电圆环轴线上的场强,2）无限大均匀带电平面的场强,计算较为复杂的电荷系的电场时，可将该电荷系视为由电场已知或容易计算的带电体组成。,二.高斯定理,1.电场线,1）电场线切线方向表示场强的方向；,2）电场线密度表示场强的大小：,1.1 电场线的概念,1.2 电场线的性质,1）
2、电场线起始于正电荷，终止于负电荷；,2）电场线永不闭合；,3）电场线永不相交。,2.电通量,定义：通过某一曲面的电场线数的代数和，称为通过该曲面的电通量。,计算：,闭合曲面:,3.高斯定理,在真空中，通过任一闭合曲面的电通量等于该曲面所包围的电荷的代数和除以真空中的介电常数o：,4.高斯定理的应用,计算对称分布的电荷系的场强,解题要点：,1）适当选择闭合面（高斯面）,2) 计算,3) 计算,5.几种常见电荷系的电场（II）,1）均匀带电球面的场强,2）均匀带电球体的场强,R,r,E,q,3）均匀带电圆柱面的场强,4）均匀带电圆柱体的场强,三.电势,1.静电场的环路定理,静电场的环路定理表明：静
3、电场是一种无旋场。,2.电势能与电势,2.1 电势能,（任意路径）,（任意路径）,2.2 电势,（任意路径）,（任意路径）,2.3 电势差,（任意路径）,3.1 等势面的概念,静电场中，电势相等的点所组成的曲面称为等势面：,电场中不同电势值的等势面构成等势面族。在画等势面族时，通常规定相邻两等势面之间的电势差相等。,3.等势面,3.2 等势面的性质,1）等势面与电场线正交；,2）电场线指向电势降低的方向；,3）等势面和电场线密集处场强量值大，稀疏处场强 量值小。,+,4.电势的计算,4.1 从点电荷电势和电势叠加原理计算,点电荷的电势：,点电荷系的电势:,电荷连续分布的带电体的电势：,4.2
4、从电场强度计算电势,1）运用高斯定理电场的分布：,2）通过电场强度的积分计算电势：,四.静电场中的导体,1导体静电平衡时的性质,电荷：,1）导体内部处处无未抵消的净电荷存在，电荷只分布在导体表面。,3）对孤立导体，导体表面曲率越大的地方，电荷密度越大，电场强度也越大，反之越小。,2.空腔导体,2.1 空腔导体的性质,1）空腔内的电场强度为零，不管外界的电场怎样。 2）电荷只分布在外表面上，内表面处处无电荷。,实心导体与空心导体等效,2.2 空腔内有电荷的情况,第六章 电流与磁场,一.恒定电流 电源电动势,1.电流强度,1.1 电流：导体内的载流子定向运动而形成电流。,1.2 电流强度：单位时间
5、通过导体某一截面的电量：,2.欧姆定律,电阻：,3.1 电流的功率,3焦耳楞次定律,3.2 焦耳楞次定律,非静电场的场强,4.1 电源：能提供非静电力以把其它形式的能量转化为电能的装置。,4.电动势,4.2 电源电动势：在电源内将单位正电荷从负极移动到正极的过程中非静电力所作的功：,5. 闭合电路的欧姆定律,二.磁场 磁感应强度,1.磁场 磁感应强度,1.1 磁现象的本质,磁现象的本质是运动电荷（电流）之间的相互作用。,1.2 磁场,运动电荷（电流）周围空间存在的一种场称为磁场。磁场的的基本性质是对处在磁场中的运动电荷（电流）产生力的作用,1.3 磁感应强度,大小：,方向：,2.毕奥萨伐尔定律
6、,3.磁感应强度的计算（） 计算一般电流的磁感应强度,3.1 解题要点,3.2 几种常见电流的磁场（）,1）直线电流的磁场：,2）直线电流的磁场：,计算较为复杂的电流系统的磁场时，可将该电流系统视为一系列简单（磁场已知或容易计算）的电流组成。,二.磁场的“高斯定理” 安培环路定理,1.磁场的“高斯定理”,1.1 磁感应线,1.2 磁通量,1.3 磁场的高斯定理,穿过磁场中任意封闭曲面的磁通量为零,磁场是无源场,2. 安培环路定理,磁场是有旋场,3. 磁感应强度的计算（） 计算对称电流的磁感应强度,3.1 解题要点,3.2 几种常见电流的磁场（II）：,1）长直螺线管内部的磁场：,2）环形螺线管
7、的磁场：,3）无限长圆柱形载流导体的磁场：,三.磁场对运动电荷和电流的作用,大小：,方向：,1.磁场对运动点电荷的作用,1.1 洛仑兹力,1.2 带电粒子在匀强磁场中的运动,（1）初速度方向与磁场方向平行：,匀速直线运动,（2）初速度方向与磁场方向垂直：,匀速圆周运动,周期：,半径：,（3）初速度方向沿任意方向：,螺旋线轨道运动,螺距：,半径：,2磁场对电流的作用,2.1 磁场对载流导线的作用力,2.2 匀强磁场对载流平面线圈的作用力和力矩,第七章 电磁感应,一.电磁感应基本定律,1.电磁感应现象,当通过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中有产生感应电流的现象。,2.法拉第电磁感应定律,当通过回
8、路的磁通量发生变化时，回路中产生的感应电动势与通过回路的磁通量对时间的变化率成正比。,负号反映了感应电动势的方向,多匝回路：,3. 楞次定律,闭合回路中的感应电流的方向，总是使得感应电流所产生的通过回路的磁通量去补偿引起感应电流的磁通量的变化。,楞次定律的本质是能量守恒定律。,二.动生电动势,1. 产生动生电动势的非静电力,洛伦兹力,1.1 动生电动势：由于导体在磁场中运动而在导体内产生的电动势。,1.2 产生动生电动势的非静电力：,2. 动生电动势的计算,闭合回路：,三.感生电动势,1. 麦克斯韦关于感生电场的假设,1.1 麦克斯韦的假设,变化的磁场在周围空间要激发电场，这种电场称为感生电场。,1.2 感生电场的基本性质,1）感生电场对处在其中的电荷有力的作用。 2）在感生电场中引进导体，导体内产生感应电动势。,2.1 感生电动势：由于磁场变化而在导体中产生的感应电动势叫感生电动势。,2.感生电动势及产生感生电动势的非静电力,2.2 产生感生电动势的非静电力：,感生电场力,3.1 感生电场的环流,3.感生电场的环流与感生电动势的计算,3.2 感生电动势的计算,闭合回路：,
