大学物理电磁学公式总结免费下载

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大学物理电磁学公式总结免费下载

普通物理学教程大学物理电磁学公式总结（各种归纳差不多

都一样）

第一章（静止电荷的电场）

1.电荷的基本性质：两种电荷，量子性，电荷守恒，相对论不变性。

2.库仑定律：两个静止的点电荷之间的作用力

F=3.电力叠加原理：F=ΣFi

kq1q2r2

4πε0r2

q1q2

4.电场强度：E=,q0为静止电荷

5.场强叠加原理：E=ΣEi

用叠加法求电荷系的静电场：

E=iE=

6.电通量：Φe=

qi4πε0r2idq

(离散型)

(连续型)

4πε0r2

7.高斯定律：=Σqints

ε0

8.典型静电场：

1)均匀带电球面：E=0（球面内）

E=2)均匀带电球体：E=qqq

4πε0r2

（球面外）

ρε0

4πε0R

（球体内）

E=4πε0r2

（球体外），方向垂直于带电直线

3)均匀带电无限长直线：

E=2πε0r

4)均匀带电无限大平面：

E=ε0

，方向垂直于带电平面

9.电偶极子在电场中受到的力矩：

M=p×E

第三章（电势）1.静电场是保守场：

=0L

2.电势差：φ1φ2=(p1)

电势：φp=（P0是电势零点）

(p)电势叠加原理：φ=Σφi3.点电荷的电势：φ=q4πε0r

(p0)

(p2)

电荷连续分布的带电体的电势：

φ=

4πεr

4.电场强度E与电势φ的关系的微分形式：

E=-gradφ=-φ=-(i+j+k)

xyz

φφφ

电场线处处与等势面垂直，并指向电势降低的方向；电场线密处等势面间距小。

5.电荷在外电场中的电势能：W=qφ

移动电荷时电场力做的功：

A12=q(φ1φ2)=W1-W2

电偶极子在外电场中的电势能：W=-pE

第四章（静电场中的导体）

1.导体的静电平衡条件：Eint=0，表面外紧邻处Es⊥表面或导体是个等势

体。

2.静电平衡的导体上电荷的分布:

Qint=0,=ε0E

3.计算有导体存在时的静电场分布问题的基本依据：

高斯定律，电势概念，电荷守恒，导体经典平衡条件。

4.静电屏蔽：金属空壳的外表面上及壳外的电荷在壳内的合场强总为零，

因而对壳内无影响。

第五章（静电场中的电介质）

1.电介质分子的电距：极性分子有固有电距，非极性分子在外电场中产生

感生电距。

2.电介质的极化：在外电场中固有电距的取向或感生电距的产生使电介质

的表面（或内部）出现束缚电荷。

电极化强度：对各向同性的电介质，在电场不太强的情况下

P=ε0(εr-1)E=ε0XE面束缚电荷密度：’=Pen3.电位移：D=ε0E+P

对各向同性电介质：D=ε0εrE=εED的高斯定律：=q0int

S4.电容器的电容：C=UQ

5.平行板电容器：C=

ε0εrSd

并联电容器组：C=ΣCi串联电容器组：=Σ

Ci1

6.电容器的能量：

W=1Q22C

=CU2=QU

ε0εrE2

211

7.电介质中电场的能量密度：ωe=第六章（恒定电流）

1.电流密度：J＝nqv

电流：I=

s=2DE

电流的连续性方程：=-s2.恒定电流：=0

dqintdt

恒定电场：稳定电荷分布产生的电场

=0s

3.欧姆定律：U=IRJ=E（微分形式）

电阻：R=ρ

4.电动势：非静电力反抗静电力移动电荷做功，把其它种形式的能量转换

为电势能，产生电势升高。

Ε=

Aneq

扩展阅读：大学物理下公式方法归纳

大学物理下归纳总结

电学基本要求：

1．会求解描述静电场的两个重要物理量：电场强度E和电势V。2．掌握描述静电场的重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）。

3．掌握导体的静电平衡及应用；介质的极化机理及介质中的高斯定理。主要公式：一、电场强度1．点电荷场强：Eq40r2er计算场强的方法（3种）1、点电荷场的场强及叠加原理

Qir点电荷系场强：E3i40ri连续带电体场强：E

rdQQ4r30（五步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写dE、分解、积分)

2、静电场高斯定理：表达式：EdSqes0物理意义：表明静电场中，通过任意闭合曲面的电通量（电场强度沿任意闭合曲面的面积分），等于该曲面内包围的电荷代数和除以。

0对称性带电体场强：（用高斯定理求解）EdSqes3、利用电场和电势关系：

UExx二、电势电势及定义：

1．电场力做功：AqUq00l2l1Edl

2.静电场安培环路定理：静电场的保守性质

表达式：Edl0l物理意义：表明静电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分为0。

B3．电势：UaEdl(Up00)；电势差：UABEdl

aAp0电势的计算：

1．点电荷场的电势及叠加原理点电荷电势：Vq40rQi40ri点电荷系电势：Ui

dq40r连续带电体电势：VdV（四步走积分法）(建立坐标系、取电荷元、写dV、积分)2．已知场强分布求电势：定义法

v0VEdlEdr

lp三、静电场中的导体及电介质

1.弄清静电平衡条件及静电平衡下导体的性质

2.了解电介质极化机理，及描述极化的物理量电极化强度P,会用介质中的高斯定理，求对称或分区均匀问题中的D,E,P及界面

处的束缚电荷面密度。3.会按电容的定义式计算电容。

典型带电体系的场强均匀带电球面E0球面内典型带电体系的电势均匀带电球面Uq40REqr40r3球面外均匀带电无限长直线lnU20ar(U0)(a)均匀带电直线E(cos1cos2)4020r无限长：E均匀带电无限大平面E均匀带电无限大平面UEdd2020

磁学恒定磁场（非保守力场）基本要求：

1．熟悉毕奥-萨伐尔定律的应用，会用右手螺旋法则求磁感应强度方向；

3．掌握描述磁场的两个重要定理：高斯定理和安培环路定理（公式内容及物理意义）；并会用环路定理计算规则电流的磁感应强度；3．会求解载流导线在磁场中所受安培力；4．理解介质的磁化机理，会用介质中的环路定律计算H及B.

主要公式：

0Idler1．毕奥-萨伐尔定律表达式：dB4r2I(cos1cos2)4r01）有限长载流直导线，垂直距离r处磁感应强度：B（其中和分别是起点及终点的电流方向与到场点连线方向之间的夹角。）

12无限长载流直导线，垂直距离r处磁感应强度：BI02r半无限长载流直导线，过端点垂线上且垂直距离r处磁感应强度：

B0I4r02）圆形载流线圈，半径为R，在圆心O处：B0I2R0I4R半圆形载流线圈，半径为R，在圆心O处：B3）螺线管及螺绕环内部磁场自己看书，把公式记住2．磁场高斯定理：

0表达式：mBdS0（无源场）(因为磁场线是闭合曲线,从闭合曲面

s一侧穿入,必从另一侧穿出.)

物理意义：表明稳恒磁场中，通过任意闭合曲面的磁通量（磁场强度沿任意闭合曲面的面积分）等于0。

3．磁场安培环路定理：Bdl0Il（有旋场）

表达式：Bdl0Il物理意义：表明稳恒磁场中，磁感应强度B沿任意闭合路径的线积分，等于该路径内包围的电流代数和的倍。称真空磁导率

004.洛伦兹力及安培力

1）洛伦兹力：FqvB（磁场对运动电荷的作用力）

2）安培力：FIdlB（方向沿IdlB方向，或用左手定则判定）

l积分法五步走:1.建坐标系;2.取电流元Idl;3.写dFIdlBsin;4.分解;5.

积分.

3）载流闭合线圈所受磁力矩：

M＝mB（要理解磁矩的定义及意义）

5.介质中的磁场

1）介质的磁化机理及三种磁介质

2）有磁介质的安培环路定理：HdlIlHB电磁感应基本要求：

1．理解法拉第电磁感应定律和楞次定律的内容及物理意义；2．会求解感应电动势及动生电动势的大小和方向；了解自感及互

感；

3．掌握麦克斯韦方程组及意义，了解电磁波。主要公式：

1．法拉第电磁感应定律：d，会用楞次定律判断感应电动势方

dt向。

Bdl(vBsin)dlcos2．动生电动势vll是v与B的夹角;是vB的方向与L方向的夹角.注：感应电动势的方向沿vB的方向，从低电势指向高电势。

B3．感生电动势及感生电场：E感dldS;

tLs4．麦克斯韦方程组及电磁波：

qi1EdSs00dV

VBdS0

sBEdldStLS变化的磁场产生电场

变化的电场产生磁场

波动光学

DHdlJ0dSdStLSS基本要求：

掌握杨氏双缝干涉、单缝衍射、劈尖干涉、光栅衍射公式；理解光程差的含义与半波损失发生条件及增透膜、增反膜原理；主要公式：

1．光程差与半波损失

光程差：几何光程乘以折射率之差：nr11n2r2

半波损失：当入射光从折射率较小的光疏介质投射到折射率较大的光疏密介质表面时，反射光比入射光有的相位突变，即光程发生的跃变。（若两

2束相干光中一束发生半波损失，而另一束没有，则附加的光程差；

2若两有或两无，则无附加光程差。）

2．杨氏双缝干涉：（D-缝屏距；d-双缝间距；k-级数）D明纹公式:xkk明d(2k1)D暗纹公式:xk暗2dD相邻条纹间距:xd条纹特征：明暗相间均匀等间距直条纹，中央为零级明纹。条纹间距

x与缝屏距

D成正比，与入射光波长成正比，与双缝间距d成反比。

3．会分析薄膜干涉

例如增透膜增反膜，劈尖牛顿环等

4．单缝衍射：（f-透镜焦距；a-单缝宽度；k-级数）

(2k1)(2k1)f明纹公式:asin,xk明22a暗纹公式:asink,xkfk暗af中央明纹宽度:l20af其它条纹宽度:la

条纹特征：明暗相间直条纹，中央为零级明纹，宽度是其它条纹宽度的两成反比。

5．衍射光栅：（dab为光栅常数，为衍射角）

光栅方程：(ab)sink,k0,1,21(a为透光部分,b不透光部分,d,N为每米刻痕数)N倍。条纹间距l与透镜焦距f成正比，与入射光波长成正比，与单缝宽度

光栅明纹公式：dsink,x2k明kfd

第K级光谱张角：

第K级光谱线宽度：xxxf(tgtg)

（dsink,dsink，400nm,紫光，760nm红光)条纹特征：条纹既有干涉又有衍射。6．光的偏振：（I为入射光强度，为两偏振化方向夹角）

1212111221

自然光通过偏振片:II0cos2马吕斯定律：I0偏振光通过偏振片:I20布儒斯特角：（i为入射角，为折射角）

niarctg20n1当入射角满足上述条件时，反射光为完全偏振光，且偏振化方向与入射面垂直；折射光为部分偏振光，且反射光线与折射光线垂直，即：i90

00量子物理基础

主要内容：

1.黑体辐射的实验规律不能从经典物理获得解释。普朗克提出了能量量子化假设，从而成功地解释了黑体辐射的实验规律，并导致了量力

学的诞生和许多近代技术。

量子概念：Eh

2.光电效应的实验规律无法用光的波动理论解释。爱因斯坦提出了光子假设。用爱因斯坦方程hν=mv2/2+w解释了实验规律。康普顿散

射也证明了光的量子性。

3.德布罗意波(物质波)假设：任何实物粒子和光子一样都具有波粒二象性。

当vc时,m用静质量;德布罗意关系式：hhPmv当vc时,m用动质量.Emc2h光子：hPmv4.波函数的统计诠释

微观粒子状态用波函数Ψ描述，波函数Ψ是概率幅，波函数的平方|Ψ|表示粒子在某点于某时刻出现的概率密度。微观粒子状态的演化用薛定谔方程描述。5.不确定关系：

xpxh其中:pxmvx2

(h6.6310,普朗克常数)

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