2025-02-03 10:55:13

《大学物理电磁学公式大全
pdf:学习电磁学的得力助手》
大学物理电磁学部分包含众多公式。在静电场中,库仑定律描述点电荷间的力,电场强度公式e = f/q₀。高斯定理∮e·ds = q/ε₀揭示电场与电荷的关系。
对于磁场,毕奥 - 萨伐尔定律确定电流元产生的磁场db。安培环路定理∮b·dl = μ₀i表明磁场沿闭合回路的线积分与电流的联系。
电磁感应方面,法拉第电磁感应定律ε = -dΦ/dt。这些公式构成电磁学知识体系的骨架。
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大学物理电磁学计算题题库及答案

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大学物理电磁学计算题题库及答案**一、题库**
1. 真空中有一均匀带电直线,长为l,线电荷密度为λ。求距直线一端垂直距离为a处的电场强度。
2. 半径为r的均匀带电圆环,带电量为q。求圆环轴线上距圆心为x处的电势。
**二、答案**
1. 解:建立合适坐标系,利用电场强度叠加原理。
- 先将带电直线分成很多小段,每段可视为点电荷。
- 对于距直线一端距离为y的小段dy,其带电量为\(dq = \lambda dy\)。
- 根据点电荷电场强度公式\(de=\frac{k dq}{r^{2}}\)(\(r=\sqrt{y^{2}+a^{2}}\))。
- 对整个直线积分可得\(e=\frac{\lambda}{4\pi\epsilon_{0}a}(\cos\theta_{1}-\cos\theta_{2})\),其中\(\theta_{1}\)和\(\theta_{2}\)是直线两端与所求点连线和垂直方向的夹角。
2. 解:
- 在圆环上取一小段\(dl\),带电量为\(dq=\frac{q}{2\pi r}dl\)。
- 该小段在轴线上x处产生的电势\(dv=\frac{k dq}{\sqrt{r^{2}+x^{2}}}\)。
- 对整个圆环积分得\(v=\frac{kq}{\sqrt{r^{2}+x^{2}}}\)。
大学物理电磁学例题及解析

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大学物理电磁学例题及解析》
**例题**:真空中有一无限长直导线,通有电流\(i = 5a\)。求距离导线\(r= 0.2m\)处的磁感应强度\(b\)。
**解析**:根据安培环路定理\(\oint_{l} \vec{b} \cdot d\vec{l}=\mu_{0}i\)。对于无限长直导线,取以导线为圆心,半径为\(r\)的圆形环路。在环路上\(\vec{b}\)的大小处处相等且方向沿环路切线方向。
\(\oint_{l} \vec{b} \cdot d\vec{l}=b\times2\pi r\),又\(\mu_{0} = 4\pi\times10^{-7}t\cdot m/a\),\(i = 5a\)。
由\(b\times2\pi r=\mu_{0}i\)可得\(b=\frac{\mu_{0}i}{2\pi r}\)。
将\(i = 5a\),\(r = 0.2m\),\(\mu_{0} = 4\pi\times10^{-7}t\cdot m/a\)代入得:
\(b=\frac{4\pi\times10^{-7}\times5}{2\pi\times0.2}=5\times10^{-6}t\)。
这个例题展示了安培环路定理在求解无限长直导线磁场中的应用。

《大学物理电磁学知识点概述》
大学物理电磁学涵盖诸多重要内容。首先是电场,包括库仑定律确定点电荷间的静电力,电场强度的定义与计算,如利用场强叠加原理求电场。高斯定理将电场与电荷分布相联系,能简便求解某些对称分布的电场。
磁场方面,毕奥 - 萨伐尔定律用于计算电流元产生的磁场,安培环路定理可求解有高度对称性的磁场分布。电磁感应是关键部分,法拉第电磁感应定律描述了磁通量变化产生感应电动势。楞次定律判定感应电流方向。
最后,麦克斯韦方程组集电磁学大成,统一了电场与磁场,它预言了电磁波的存在并揭示了光的电磁本质,这些知识点构成了电磁学的核心框架。