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电荷守恒定律:电荷既不能被创造 , 也不能被消灭 , 它们只能从一个物体转移到另一个物体 , 或从物体的 一部分转移到另一部分 , 在任何物理过程中电荷的代数和总是守恒的.
名称
电场力
磁场力
库伦力
安培力
洛仑兹力
涡旋电场力
定义式
1 q1q2
F 2 r0 4r
dF I dl B (微分式) F I dl B(积分式)
F qv B 洛仑兹力永远不对粒子做功
涡旋电场对导体中 电荷的作用力
名称
电场强度(场强)
电极化强度矢量
磁场感应强度矢量
磁化强度
单位电荷在空间
某点处单位体积
单位运动正电荷 qv
单位体积内所有分子固有磁矩的矢
某处所受电场力
内因极化而产生
量和 p 加上附加磁矩的矢量和 .
的大小, 与电荷
的分子电矩之
在磁场中受到的最
在该点所受电场 力方向一致的一
和.
pi i
V
大力 Fm . 即:B Fm
用 pm 表示 .
定义
个矢量.
即: P
qv
毕奥 - 萨法尔定律:
均匀磁化: M
pm pm
M
即: E F . q
B0
4L
Idl r12
2
不均匀磁化:
V
库伦定理:
1 r12
Pm
pm
F 1 q1q2 r
F 2 r0
M lim m
V 0 V
4r
力矩:
电偶极距: Pe=ql
L=P E
磁矩: Pm
ISn
L IS (n B)
电力线
磁力线
静电场的等势面
定 义
就是一簇假想的曲线 , 其曲线上任一点 的切线方向都与该点处的 E方向一致 .
就是一簇假想的曲线 , 其曲线上 任一点的切线方向与该点 B 的方 向相同.
就是电势相等的点集 合而成的曲面 .
性 质
(1) 电力线的方向即电场强度的方向 , 电力线的疏密程度表示电场的强弱.
(2) 电力线起始于正电荷 , 终止于负电 荷,有头有尾 , 所以静电场是有源 (散) 场;
(3) 电力线不闭合 , 在没有电荷的地 方, 任意两条电力线永不相交 , 所以静 电场是无旋场.
静电场是保守场 , 静电场力是保守力.
(1) 磁力线是无头无尾的闭合曲 线 , 不像电力线那样有头有尾 , 起 于正电荷,终于负电荷 ,所以稳恒 磁场是无源场.
(2) 磁力线总是与电流互相套合 , 所以稳恒磁场是有旋场.
(3) 磁力线的方向即磁感应强度 的方向 , 磁力线的疏密即磁场的 强弱.
(1) 沿等势面移动电荷 时静电力不作功;
(2) 等势面的电势沿电 力线的方向降低;
(3) 等势面与电力线处 处正交;
(4) 等势面密 处电场 强, 等势 面疏 处电场 弱.
名称
静电场的环路定理
磁场中的高斯定理
定义
静电场中场强沿任意闭合环路的线积分 (称作环量 )恒等于零.即: E dl 0.
通过任意闭合曲面 S 的磁通量恒等于 0. 即: B dS 0
说明的问题
电场的无旋性
磁场的无源性
电位差(电压):单位正电荷的电位能差.即: UAB WAB AAB B Edl . q q A
磁介质:在磁场中影响原磁场的物质称为磁介质.
名称
电通量
磁通量
定义
电通量就是垂直通过某一面积的电力线的条数 , 用 e表示.即: e E dS EdScos
SS
垂直通过某曲面磁力线的条数叫磁通量 , 用 m表示.即: m B dS BdScos SS
名称
静电感应
磁化
定义
电场对电场中的物质的作用
磁场对磁场中的物质的作用
在介质中求电(磁)场感应强度
方法
利用电介质时电场的高斯定理求电场感应强度
利用磁介质中的安培环路定理求磁场感应强度
通过电介质中任一闭合曲面的电位移通量等于
磁场强度沿任意闭合路径的线积分 ( 环量)等于
该面包围的自由电荷的代数和.
穿过以该路径为边界的面的所有传导电流的代
S D dS q0
S S内
数和, 而与磁化电流无关.
H dl I
D 0 E P
B
HM
Pn
0
原理
P e 0E (各向同性介质)
j M n
r 1 e
M mH (各向同性介质)
D 0 r E E
r 1 m
B 0 r H H
(1)分析自由电荷分布的对称性 , 选择适当的
( 1)分析传导电流分布的对称性 , 选择适当的
高斯面,求出电位移矢量 D .
环路 , 求出磁场强度 H
解题
步骤
( 2)根据电位移矢量 D 与电场 E 的关系 , 求出
( 2)根据磁场强度 H
与磁场感应强度矢量 B 的
电场 E .
关系 , 求出磁场感应强度矢量 B .
电(磁)场能量:
电场
磁场
电磁波
能量 密度
1 m B H
2
1 2 2 2 2
w we wm ( E2 H 2) E2 H 2
e m 2
能量
We 1 D EdV= 1CU2
e 2 2
1 1 2 Wm B HdV=
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