大学物理：电磁学

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1、点电荷的电场：(electricfieldduetoapointcharge)电场强度：库仑定律：电场叠加原理：(electricfield)(Coulomb’slaw)(superpositionprincipleofelectricfield)2电流元的磁场1运动电荷的磁场运动电荷的磁场：P*——毕奥-萨伐尔定律3磁场的叠加原理12345678判断下列各点磁感强度的方向和大小.1、5点：3、7点：2、4、6、8点：例1：点电荷电场：电流元磁场：电偶极矩（电矩）磁偶极矩（磁矩）电偶极子延长线上的

2、电场载流线圈轴线上的磁场运动电荷磁场：带电体在外场中所受的作用力：点电荷：带电体：**E为外电场，电荷自身产生的电场应排除在外。已知当平行板电容器正对面积为S，带电量为Q时，两极板间的电场强度，求两极板之间的相互作用力F。例2：解：带电体在外场中所受的作用力：电偶极子：可见：力矩最大；力矩最小。力矩总是使电矩转向的方向，以达到稳定状态安培定律：有限长载流导线所受的安培力：**B为外磁场，电流元自身产生的磁场应排除在外洛伦兹力：运动电荷和电流在外场中所受的作用力：PL结论:任意平面载流导线在均匀磁场

3、中所受的力,与其始点和终点相同的载流直导线所受的磁场力相同.求如图不规则的平面载流导线在均匀磁场中所受的力，已知和.例3：线圈有N匝时MNOPIM,NO,P载流线圈的磁力矩：IRQJKPo如图半径为0.20m，电流为20A，可绕轴旋转的圆形载流线圈放在均匀磁场中，磁感应强度的大小为0.08T，方向沿x轴正向.问线圈受力情况怎样？线圈所受的磁力矩又为多少？练习4：静电荷受力：电偶极子所受力矩：运动电荷受力：电流元受力：载流线圈所受磁矩：洛伦兹力：(Lorentzforce)+洛伦兹力：(Lorent

4、zforce)——匀速圆周运动——匀速直线运动其他——螺旋运动应用：磁聚焦磁聚焦：(Magneticfocusing)霍尔效应：(Halleffect)若载流子带负电则产生的霍尔电压极性相反I++++---P型半导体+-2）测量磁场霍耳电压1）判断半导体的类型+++---N型半导体-I+-霍尔效应：(Halleffect)点电荷的电场线正点电荷+负点电荷一对等量异号点电荷的电场线+一对等量正点电荷的电场线++一对不等量异号点电荷的电场线带电平行板电容器的电场线++++++++++++磁感线：(ma

5、gneticinductionline)ISNISNI通过电场中某一个面的电场线数叫做通过这个面的电场强度通量。电场强度通量：(electricflux)封闭曲面：规定：对于闭合曲面通常规定取向外为正电场强度通量：(electricflux)通过磁场中某一个面的磁感线条数叫做通过这个面的磁通量。磁通量：(magneticflux)磁通量：(magneticflux)——磁场的高斯定理例4:匀强电场的分布如图所示，求其中闭合圆柱面的电场强度通量。高斯定理：(Guass’sLaw)高斯定理：(Guas

6、s’sLaw)高斯定理反映了静电场的一个基本性质，即静电场是有源场。电场的源头是有电荷存在的地方。通过闭合曲面的电通量仅与闭合曲面内的电荷有关，与曲面外的电荷无关；闭合曲面上的场强是曲面内外所有电荷共同作用的结果。例5：一半径为R，均匀带电Q的薄球壳。求球壳内外任意点的电场强度。++++++++++++如图，过P点做球面S1如图，过P点做球面S2例6：一半径为R，均匀带电Q的球体。求球体内外任意点的电场强度。++++++++++++如图，过P点做球面S1如图，过P点做球面S2例7：求无限长均匀带电

7、直线产生的电场强度。已知电荷线密度为λ。++++++练习5：两个带有等量异号电荷的无限长同轴圆柱面，半径分别为R1和R2（R1R2。例8：求无限大均匀带电平面产生的电场强度。已知电荷面密度为σ。+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

8、+++++++++++++++++++一均匀带电球壳（体）二无限长均匀带电直线三无限大均匀带电平面需熟记的一些计算结果：无限大带电平面电场的叠加：静电场的环路定理：(circuitaltheoremofelectrostaticfield)静电场环路定理(circuitaltheoremofelectrostaticfield)电势：(electricpotential)电势:(electricpotential)点电荷电场中的电势:电势的叠加原理:点电荷电场中常取无穷远处为电势零