大學(xué)物理電磁學(xué)公式總結(jié)免費(fèi)下載

普通物理學(xué)教程大學(xué)物理電磁學(xué)公式總結(jié)（各種歸納差不多

都一樣）

第一章（靜止電荷的電場(chǎng)）

1.電荷的基本性質(zhì)：兩種電荷，量子性，電荷守恒，相對(duì)論不變性。

2.庫侖定律：兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷之間的作用力

F=3.電力疊加原理：F=ΣFi

kq1q2r2

=

4πε0r2

q1q2

4.電場(chǎng)強(qiáng)度：E=,q0為靜止電荷

q0

5.場(chǎng)強(qiáng)疊加原理：E=ΣEi

用疊加法求電荷系的靜電場(chǎng)：

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(chǎng)：

1)均勻帶電球面：E=0（球面內(nèi)）

E=2)均勻帶電球體：E=qqq

4πε0r2

（球面外）

ρε0

4πε0R

=3

（球體內(nèi)）

E=4πε0r2

λ

（球體外），方向垂直于帶電直線

3)均勻帶電無限長(zhǎng)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(chǎng)中受到的力矩：

M=p×E

第三章（電勢(shì)）1.靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)：

=0L

2.電勢(shì)差：φ1φ2=(p1)

電勢(shì)：φp=（P0是電勢(shì)零點(diǎn)）

(p)電勢(shì)疊加原理：φ=Σφi3.點(diǎn)電荷的電勢(shì)：φ=q4πε0r

(p0)

(p2)

dq

電荷連續(xù)分布的帶電體的電勢(shì)：

φ=

4πεr

0

4.電場(chǎng)強(qiáng)度E與電勢(shì)φ的關(guān)系的微分形式：

E=-gradφ=-φ=-(i+j+k)

xyz

φφφ

電場(chǎng)線處處與等勢(shì)面垂直，并指向電勢(shì)降低的方向；電場(chǎng)線密處等勢(shì)面間距小。

5.電荷在外電場(chǎng)中的電勢(shì)能：W=qφ

移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力做的功：

A12=q(φ1φ2)=W1-W2

電偶極子在外電場(chǎng)中的電勢(shì)能：W=-pE

第四章（靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體）

1.導(dǎo)體的靜電平衡條件：Eint=0，表面外緊鄰處Es⊥表面或?qū)�體是個(gè)等勢(shì)

體。

2.靜電平衡的導(dǎo)體上電荷的分布:

Qint=0,=ε0E

3.計(jì)算有導(dǎo)體存在時(shí)的靜電場(chǎng)分布問題的基本依據(jù)：

高斯定律，電勢(shì)概念，電荷守恒，導(dǎo)體經(jīng)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(nèi)的合場(chǎng)強(qiáng)總為零，

因而對(duì)殼內(nèi)無影響。

第五章（靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)）

1.電介質(zhì)分子的電距：極性分子有固有電距，非極性分子在外電場(chǎng)中產(chǎn)生

感生電距。

2.電介質(zhì)的極化：在外電場(chǎng)中固有電距的取向或感生電距的產(chǎn)生使電介質(zhì)

的表面（或內(nèi)部）出現(xiàn)束縛電荷。

電極化強(qiáng)度：對(duì)各向同性的電介質(zhì)，在電場(chǎng)不太強(qiáng)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(duì)各向同性電介質(zhì)：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(zhì)中電場(chǎng)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(chǎng)：穩(wěn)定電荷分布產(chǎn)生的電場(chǎng)

=0s

3.歐姆定律：U=IRJ=E（微分形式）

電阻：R=ρ

Sl

4.電動(dòng)勢(shì)：非靜電力反抗靜電力移動(dòng)電荷做功，把其它種形式的能量轉(zhuǎn)換

為電勢(shì)能，產(chǎn)生電勢(shì)升高。

Ε=

Aneq

=L

擴(kuò)展閱讀：大學(xué)物理下公式方法歸納

大學(xué)物理下歸納總結(jié)

電學(xué)基本要求：

1．會(huì)求解描述靜電場(chǎng)的兩個(gè)重要物理量：電場(chǎng)強(qiáng)度E和電勢(shì)V。2．掌握描述靜電場(chǎng)的重要定理：高斯定理和安培環(huán)路定理（公式內(nèi)容及物理意義）。

3．掌握導(dǎo)體的靜電平衡及應(yīng)用；介質(zhì)的極化機(jī)理及介質(zhì)中的高斯定理。主要公式：一、電場(chǎng)強(qiáng)度1．點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)：Eq40r2er計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)的方法（3種）1、點(diǎn)電荷場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)及疊加原理

Qir點(diǎn)電荷系場(chǎng)強(qiáng)：E3i40ri連續(xù)帶電體場(chǎng)強(qiáng)：E

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

2、靜電場(chǎng)高斯定理：表達(dá)式：EdSqes0物理意義：表明靜電場(chǎng)中，通過任意閉合曲面的電通量（電場(chǎng)強(qiáng)度沿任意閉合曲面的面積分），等于該曲面內(nèi)包圍的電荷代數(shù)和除以。

0對(duì)稱性帶電體場(chǎng)強(qiáng)：（用高斯定理求解）EdSqes3、利用電場(chǎng)和電勢(shì)關(guān)系：

UExx二、電勢(shì)電勢(shì)及定義：

1．電場(chǎng)力做功：AqUq00l2l1Edl

2.靜電場(chǎng)安培環(huán)路定理：靜電場(chǎng)的保守性質(zhì)

表達(dá)式：Edl0l物理意義：表明靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度沿任意閉合路徑的線積分為0。

B3．電勢(shì)：UaEdl(Up00)；電勢(shì)差：UABEdl

aAp0電勢(shì)的計(jì)算：

1．點(diǎn)電荷場(chǎng)的電勢(shì)及疊加原理點(diǎn)電荷電勢(shì)：Vq40rQi40ri點(diǎn)電荷系電勢(shì)：Ui

dq40r連續(xù)帶電體電勢(shì)：VdV（四步走積分法）(建立坐標(biāo)系、取電荷元、寫dV、積分)2．已知場(chǎng)強(qiáng)分布求電勢(shì)：定義法

v0VEdlEdr

lp三、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體及電介質(zhì)

1.弄清靜電平衡條件及靜電平衡下導(dǎo)體的性質(zhì)

2.了解電介質(zhì)極化機(jī)理，及描述極化的物理量電極化強(qiáng)度P,會(huì)用介質(zhì)中的高斯定理，求對(duì)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(huì)按電容的定義式計(jì)算電容。

典型帶電體系的場(chǎng)強(qiáng)均勻帶電球面E0球面內(nèi)典型帶電體系的電勢(shì)均勻帶電球面Uq40REqr40r3球面外均勻帶電無限長(zhǎng)直線lnU20ar(U0)(a)均勻帶電直線E(cos1cos2)4020r無限長(zhǎng)：E均勻帶電無限大平面E均勻帶電無限大平面UEdd2020

磁學(xué)恒定磁場(chǎng)（非保守力場(chǎng)）基本要求：

1．熟悉畢奧-薩伐爾定律的應(yīng)用，會(huì)用右手螺旋法則求磁感應(yīng)強(qiáng)度方向；

3．掌握描述磁場(chǎng)的兩個(gè)重要定理：高斯定理和安培環(huán)路定理（公式內(nèi)容及物理意義）；并會(huì)用環(huán)路定理計(jì)算規(guī)則電流的磁感應(yīng)強(qiáng)度；3．會(huì)求解載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力；4．理解介質(zhì)的磁化機(jī)理，會(huì)用介質(zhì)中的環(huán)路定律計(jì)算H及B.

主要公式：

0Idler1．畢奧-薩伐爾定律表達(dá)式：dB4r2I(cos1cos2)4r01）有限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線，垂直距離r處磁感應(yīng)強(qiáng)度：B（其中和分別是起點(diǎn)及終點(diǎn)的電流方向與到場(chǎng)點(diǎn)連線方向之間的夾角。）

12無限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線，垂直距離r處磁感應(yīng)強(qiáng)度：BI02r半無限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線，過端點(diǎn)垂線上且垂直距離r處磁感應(yīng)強(qiáng)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(nèi)部磁場(chǎng)自己看書，把公式記住2．磁場(chǎng)高斯定理：

0表達(dá)式：mBdS0（無源場(chǎng)）(因?yàn)榇艌?chǎng)線是閉合曲線,從閉合曲面

s一側(cè)穿入,必從另一側(cè)穿出.)

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

3．磁場(chǎng)安培環(huán)路定理：Bdl0Il（有旋場(chǎng)）

表達(dá)式：Bdl0Il物理意義：表明穩(wěn)恒磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿任意閉合路徑的線積分，等于該路徑內(nèi)包圍的電流代數(shù)和的倍。稱真空磁導(dǎo)率

004.洛倫茲力及安培力

1）洛倫茲力：FqvB（磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)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(biāo)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(zhì)中的磁場(chǎng)

1）介質(zhì)的磁化機(jī)理及三種磁介質(zhì)

2）有磁介質(zhì)的安培環(huán)路定理：HdlIlHB電磁感應(yīng)基本要求：

1．理解法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律的內(nèi)容及物理意義；2．會(huì)求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)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(yīng)定律：d，會(huì)用楞次定律判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方

dt向。

Bdl(vBsin)dlcos2．動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)vll是v與B的夾角;是vB的方向與L方向的夾角.注：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向沿vB的方向，從低電勢(shì)指向高電勢(shì)。

B3．感生電動(dòng)勢(shì)及感生電場(chǎng)：E感dldS;

tLs4．麥克斯韋方程組及電磁波：

qi1EdSs00dV

VBdS0

sBEdldStLS變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)

變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)

波動(dòng)光學(xué)

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(dāng)入射光從折射率較小的光疏介質(zhì)投射到折射率較大的光疏密介質(zhì)表面時(shí)，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(jí)數(shù)）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(jí)明紋。條紋間距

x與縫屏距

D成正比，與入射光波長(zhǎng)成正比，與雙縫間距d成反比。

3．會(huì)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(jí)數(shù)）

(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(jí)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(shù)，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(shù))N倍。條紋間距l(xiāng)與透鏡焦距f成正比，與入射光波長(zhǎng)成正比，與單縫寬度

光柵明紋公式：dsink,x2k明kfd

第K級(jí)光譜張角：

第K級(jí)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(qiáng)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(dāng)入射角滿足上述條件時(shí)，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(chǔ)

主要內(nèi)容：

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

學(xué)的誕生和許多近代技術(shù)。

量子概念：Eh

2.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律無法用光的波動(dòng)理論解釋。愛因斯坦提出了光子假設(shè)。用愛因斯坦方程hν=mv2/2+w解釋了實(shí)驗(yàn)規(guī)律。康普頓散

射也證明了光的量子性。

3.德布羅意波(物質(zhì)波)假設(shè)：任何實(shí)物粒子和光子一樣都具有波粒二象性。

當(dāng)vc時(shí),m用靜質(zhì)量;德布羅意關(guān)系式：hhPmv當(dāng)vc時(shí),m用動(dòng)質(zhì)量.Emc2h光子：hPmv4.波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)詮釋

微觀粒子狀態(tài)用波函數(shù)Ψ描述，波函數(shù)Ψ是概率幅，波函數(shù)的平方|Ψ|表示粒子在某點(diǎn)于某時(shí)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(guān)系：

xpxh其中:pxmvx2

(h6.6310,普朗克常數(shù))

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