大學物理電磁學公式總結免費下載

普通物理學教程大學物理電磁學公式總結（各種歸納差不多

都一樣）

第一章（靜止電荷的電場）

1.電荷的基本性質：兩種電荷，量子性，電荷守恒，相對論不變性。

2.庫侖定律：兩個靜止的點電荷之間的作用力

F=3.電力疊加原理：F=ΣFi

kq1q2r2

=

4πε0r2

q1q2

4.電場強度：E=,q0為靜止電荷

q0

5.場強疊加原理：E=ΣEi

用疊加法求電荷系的靜電場：

E=iE=

6.電通量：Φe=

qi4πε0r2idq

(離散型)

(連續(xù)型)

4πε0r2

7.高斯定律：=Σqints

ε0

1

8.典型靜電場：

1)均勻帶電球面：E=0（球面內）

E=2)均勻帶電球體：E=qqq

4πε0r2

（球面外）

ρε0

4πε0R

=3

（球體內）

E=4πε0r2

λ

（球體外），方向垂直于帶電直線

3)均勻帶電無限長直線：

E=2πε0r

4)均勻帶電無限大平面：

E=ε0

，方向垂直于帶電平面

9.電偶極子在電場中受到的力矩：

M=p×E

第三章（電勢）1.靜電場是保守場：

=0L

2.電勢差：φ1φ2=(p1)

電勢：φp=（P0是電勢零點）

(p)電勢疊加原理：φ=Σφi3.點電荷的電勢：φ=q4πε0r

(p0)

(p2)

dq

電荷連續(xù)分布的帶電體的電勢：

φ=

4πεr

0

4.電場強度E與電勢φ的關系的微分形式：

E=-gradφ=-φ=-(i+j+k)

xyz

φφφ

電場線處處與等勢面垂直，并指向電勢降低的方向；電場線密處等勢面間距小。

5.電荷在外電場中的電勢能：W=qφ

移動電荷時電場力做的功：

A12=q(φ1φ2)=W1-W2

電偶極子在外電場中的電勢能：W=-pE

第四章（靜電場中的導體）

1.導體的靜電平衡條件：Eint=0，表面外緊鄰處Es⊥表面或導體是個等勢

體。

2.靜電平衡的導體上電荷的分布:

Qint=0,=ε0E

3.計算有導體存在時的靜電場分布問題的基本依據：

高斯定律，電勢概念，電荷守恒，導體經典平衡條件。

4.靜電屏蔽：金屬空殼的外表面上及殼外的電荷在殼內的合場強總為零，

因而對殼內無影響。

第五章（靜電場中的電介質）

1.電介質分子的電距：極性分子有固有電距，非極性分子在外電場中產生

感生電距。

2.電介質的極化：在外電場中固有電距的取向或感生電距的產生使電介質

的表面（或內部）出現(xiàn)束縛電荷。

電極化強度：對各向同性的電介質，在電場不太強的情況下

P=ε0(εr-1)E=ε0XE面束縛電荷密度：’=Pen3.電位移：D=ε0E+P

對各向同性電介質：D=ε0εrE=εED的高斯定律：=q0int

S4.電容器的電容：C=UQ

5.平行板電容器：C=

ε0εrSd

并聯(lián)電容器組：C=ΣCi串聯(lián)電容器組：=Σ

C

Ci1

1

6.電容器的能量：

W=1Q22C

=CU2=QU

22

ε0εrE2

211

7.電介質中電場的能量密度：ωe=第六章（恒定電流）

1.電流密度：J＝nqv

電流：I=

s=2DE

電流的連續(xù)性方程：=-s2.恒定電流：=0

s

dqintdt

恒定電場：穩(wěn)定電荷分布產生的電場

=0s

3.歐姆定律：U=IRJ=E（微分形式）

電阻：R=ρ

Sl

4.電動勢：非靜電力反抗靜電力移動電荷做功，把其它種形式的能量轉換

為電勢能，產生電勢升高。

Ε=

Aneq

=L

擴展閱讀：大學物理下公式方法歸納

大學物理下歸納總結

電學基本要求：

1．會求解描述靜電場的兩個重要物理量：電場強度E和電勢V。2．掌握描述靜電場的重要定理：高斯定理和安培環(huán)路定理（公式內容及物理意義）。

3．掌握導體的靜電平衡及應用；介質的極化機理及介質中的高斯定理。主要公式：一、電場強度1．點電荷場強：Eq40r2er計算場強的方法（3種）1、點電荷場的場強及疊加原理

Qir點電荷系場強：E3i40ri連續(xù)帶電體場強：E

rdQQ4r30（五步走積分法）(建立坐標系、取電荷元、寫dE、分解、積分)

2、靜電場高斯定理：表達式：EdSqes0物理意義：表明靜電場中，通過任意閉合曲面的電通量（電場強度沿任意閉合曲面的面積分），等于該曲面內包圍的電荷代數和除以。

0對稱性帶電體場強：（用高斯定理求解）EdSqes3、利用電場和電勢關系：

UExx二、電勢電勢及定義：

1．電場力做功：AqUq00l2l1Edl

2.靜電場安培環(huán)路定理：靜電場的保守性質

表達式：Edl0l物理意義：表明靜電場中，電場強度沿任意閉合路徑的線積分為0。

B3．電勢：UaEdl(Up00)；電勢差：UABEdl

aAp0電勢的計算：

1．點電荷場的電勢及疊加原理點電荷電勢：Vq40rQi40ri點電荷系電勢：Ui

dq40r連續(xù)帶電體電勢：VdV（四步走積分法）(建立坐標系、取電荷元、寫dV、積分)2．已知場強分布求電勢：定義法

v0VEdlEdr

lp三、靜電場中的導體及電介質

1.弄清靜電平衡條件及靜電平衡下導體的性質

2.了解電介質極化機理，及描述極化的物理量電極化強度P,會用介質中的高斯定理，求對稱或分區(qū)均勻問題中的D,E,P及界面

處的束縛電荷面密度。3.會按電容的定義式計算電容。

典型帶電體系的場強均勻帶電球面E0球面內典型帶電體系的電勢均勻帶電球面Uq40REqr40r3球面外均勻帶電無限長直線lnU20ar(U0)(a)均勻帶電直線E(cos1cos2)4020r無限長：E均勻帶電無限大平面E均勻帶電無限大平面UEdd2020

磁學恒定磁場（非保守力場）基本要求：

1．熟悉畢奧-薩伐爾定律的應用，會用右手螺旋法則求磁感應強度方向；

3．掌握描述磁場的兩個重要定理：高斯定理和安培環(huán)路定理（公式內容及物理意義）；并會用環(huán)路定理計算規(guī)則電流的磁感應強度；3．會求解載流導線在磁場中所受安培力；4．理解介質的磁化機理，會用介質中的環(huán)路定律計算H及B.

主要公式：

0Idler1．畢奧-薩伐爾定律表達式：dB4r2I(cos1cos2)4r01）有限長載流直導線，垂直距離r處磁感應強度：B（其中和分別是起點及終點的電流方向與到場點連線方向之間的夾角。）

12無限長載流直導線，垂直距離r處磁感應強度：BI02r半無限長載流直導線，過端點垂線上且垂直距離r處磁感應強度：

B0I4r02）圓形載流線圈，半徑為R，在圓心O處：B0I2R0I4R半圓形載流線圈，半徑為R，在圓心O處：B3）螺線管及螺繞環(huán)內部磁場自己看書，把公式記住2．磁場高斯定理：

0表達式：mBdS0（無源場）(因為磁場線是閉合曲線,從閉合曲面

s一側穿入,必從另一側穿出.)

物理意義：表明穩(wěn)恒磁場中，通過任意閉合曲面的磁通量（磁場強度沿任意閉合曲面的面積分）等于0。

3．磁場安培環(huán)路定理：Bdl0Il（有旋場）

表達式：Bdl0Il物理意義：表明穩(wěn)恒磁場中，磁感應強度B沿任意閉合路徑的線積分，等于該路徑內包圍的電流代數和的倍。稱真空磁導率

004.洛倫茲力及安培力

1）洛倫茲力：FqvB（磁場對運動電荷的作用力）

2）安培力：FIdlB（方向沿IdlB方向，或用左手定則判定）

l積分法五步走:1.建坐標系;2.取電流元Idl;3.寫dFIdlBsin;4.分解;5.

積分.

3）載流閉合線圈所受磁力矩：

M＝mB（要理解磁矩的定義及意義）

5.介質中的磁場

1）介質的磁化機理及三種磁介質

2）有磁介質的安培環(huán)路定理：HdlIlHB電磁感應基本要求：

1．理解法拉第電磁感應定律和楞次定律的內容及物理意義；2．會求解感應電動勢及動生電動勢的大小和方向；了解自感及互

感；

3．掌握麥克斯韋方程組及意義，了解電磁波。主要公式：

1．法拉第電磁感應定律：d，會用楞次定律判斷感應電動勢方

dt向。

Bdl(vBsin)dlcos2．動生電動勢vll是v與B的夾角;是vB的方向與L方向的夾角.注：感應電動勢的方向沿vB的方向，從低電勢指向高電勢。

B3．感生電動勢及感生電場：E感dldS;

tLs4．麥克斯韋方程組及電磁波：

qi1EdSs00dV

VBdS0

sBEdldStLS變化的磁場產生電場

變化的電場產生磁場

波動光學

DHdlJ0dSdStLSS基本要求：

掌握楊氏雙縫干涉、單縫衍射、劈尖干涉、光柵衍射公式；理解光程差的含義與半波損失發(fā)生條件及增透膜、增反膜原理；主要公式：

1．光程差與半波損失

光程差：幾何光程乘以折射率之差：nr11n2r2

半波損失：當入射光從折射率較小的光疏介質投射到折射率較大的光疏密介質表面時，反射光比入射光有的相位突變，即光程發(fā)生的躍變。（若兩

2束相干光中一束發(fā)生半波損失，而另一束沒有，則附加的光程差；

2若兩有或兩無，則無附加光程差。）

2．楊氏雙縫干涉：（D-縫屏距；d-雙縫間距；k-級數）D明紋公式:xkk明d(2k1)D暗紋公式:xk暗2dD相鄰條紋間距:xd條紋特征：明暗相間均勻等間距直條紋，中央為零級明紋。條紋間距

x與縫屏距

D成正比，與入射光波長成正比，與雙縫間距d成反比。

3．會分析薄膜干涉

例如增透膜增反膜，劈尖牛頓環(huán)等

4．單縫衍射：（f-透鏡焦距；a-單縫寬度；k-級數）

(2k1)(2k1)f明紋公式:asin,xk明22a暗紋公式:asink,xkfk暗af中央明紋寬度:l20af其它條紋寬度:la

條紋特征：明暗相間直條紋，中央為零級明紋，寬度是其它條紋寬度的兩成反比。

5．衍射光柵：（dab為光柵常數，為衍射角）

光柵方程：(ab)sink,k0,1,21(a為透光部分,b不透光部分,d,N為每米刻痕數)N倍。條紋間距l(xiāng)與透鏡焦距f成正比，與入射光波長成正比，與單縫寬度

光柵明紋公式：dsink,x2k明kfd

第K級光譜張角：

第K級光譜線寬度：xxxf(tgtg)

（dsink,dsink，400nm,紫光，760nm紅光)條紋特征：條紋既有干涉又有衍射。6．光的偏振：（I為入射光強度，為兩偏振化方向夾角）

1212111221

自然光通過偏振片:II0cos2馬呂斯定律：I0偏振光通過偏振片:I20布儒斯特角：（i為入射角，為折射角）

niarctg20n1當入射角滿足上述條件時，反射光為完全偏振光，且偏振化方向與入射面垂直；折射光為部分偏振光，且反射光線與折射光線垂直，即：i90

00量子物理基礎

主要內容：

1.黑體輻射的實驗規(guī)律不能從經典物理獲得解釋。普朗克提出了能量量子化假設，從而成功地解釋了黑體輻射的實驗規(guī)律，并導致了量力

學的誕生和許多近代技術。

量子概念：Eh

2.光電效應的實驗規(guī)律無法用光的波動理論解釋。愛因斯坦提出了光子假設。用愛因斯坦方程hν=mv2/2+w解釋了實驗規(guī)律�？灯疹D散

射也證明了光的量子性。

3.德布羅意波(物質波)假設：任何實物粒子和光子一樣都具有波粒二象性。

當vc時,m用靜質量;德布羅意關系式：hhPmv當vc時,m用動質量.Emc2h光子：hPmv4.波函數的統(tǒng)計詮釋

微觀粒子狀態(tài)用波函數Ψ描述，波函數Ψ是概率幅，波函數的平方|Ψ|表示粒子在某點于某時刻出現(xiàn)的概率密度。微觀粒子狀態(tài)的演化用薛定諤方程描述。5.不確定關系：

xpxh其中:pxmvx2

(h6.6310,普朗克常數)

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