电磁学

欧阳芬

目录

  • 1 静电场
    • 1.1 电场 电场强度
    • 1.2 电通量 高斯定理
    • 1.3 电场力的功 电势
    • 1.4 电场强度与电势的关系
    • 1.5 静电场中的导体
      • 1.5.1 导体的静电平衡
      • 1.5.2 导体壳和静电屏蔽
      • 1.5.3 有导体存在的静电场强度和电势的计算
    • 1.6 静电场中的电介质
      • 1.6.1 静电场中的电介质
      • 1.6.2 极化强度和极化电荷
      • 1.6.3 有电介质时的高斯定理
    • 1.7 电容 电容器
      • 1.7.1 孤立导体的电容
      • 1.7.2 电容器及其电容
    • 1.8 电场的能量
      • 1.8.1 带电系统的能量
      • 1.8.2 电场能量
  • 2 稳恒磁场
    • 2.1 磁场 磁感应强度
      • 2.1.1 磁现象
      • 2.1.2 磁感应强度
      • 2.1.3 磁通量
      • 2.1.4 磁场中的高斯定理
      • 2.1.5 毕奥-萨伐尔定律
      • 2.1.6 毕奥-萨伐尔定律的应用
    • 2.2 安培环路定理
    • 2.3 磁场对载流导线的作用
      • 2.3.1 安培定律
      • 2.3.2 无限长两平行载流直导线间的相互作用力
      • 2.3.3 磁场对载流线圈的作用
      • 2.3.4 磁力的功
    • 2.4 磁场对运动电荷的作用
      • 2.4.1 洛伦兹力
      • 2.4.2 带电粒子在均匀磁场中的运动
      • 2.4.3 霍耳效应
    • 2.5 磁介质
  • 3 变化的电磁场
    • 3.1 电磁感应定律
    • 3.2 动生电动势与感生电动势
      • 3.2.1 动生电动势
      • 3.2.2 感生电动势 感生电场
      • 3.2.3 电子感应加速器
      • 3.2.4 涡电流 趋肤效应
    • 3.3 自感应与互感应
      • 3.3.1 自感应
      • 3.3.2 互感应
    • 3.4 磁场能量
    • 3.5 位移电流 麦克斯韦方程组
      • 3.5.1 位移电流
      • 3.5.2 麦克斯韦方程组
电场力的功 电势


一、电场力的功

1、点电荷的电场



结果:   仅与 的始末位置有关,与路径无关.

2、任意带电体的电场(带电体可看成是许多点电荷的集合)


结论:试验电荷在任何静电场中移动时,静电场力所作的功,只与电场的性质、试验电荷的电量大小及路径起点和终点的位置有关,而与路径无关。所以静电力是保守力,静电场是保守场。

二、静电场的环流定理



静电场的环流定理:在静电场中,场强E的环流恒等于零。(静电场是保守场)

三、电势能

静电场是保守力场.静电场力所做的功等于相应电势能增量的负值.


在理论研究中, 常取无穷远处为电势能的零参考点。

试验电荷   在电场中任意一点的电势能在数值上等于把它由该点移到电势能零点处时静电场力所做的功.


四、电势  电势差

1、若规定无穷远处为电势零点,则电场中某点a的电势在数值上等于把单位正电荷从该点沿任意路径移到无穷远处时电场力所作的功.


2、单位:伏特

3、电势零点选择方法:有限带电体以无穷远为电势零点,实际问题中常选择地球电势为零.

静电场中任意两点a和b电势之差称为a,b两点的电势差,也称为电压.


静电场中a,b两点的电势差等于单位正电荷从a点移到b点时电场力做的功. 

4、静电场力的功

注意:电势差是绝对的,与电势零点的选择无关;电势大小是相对的,与电势零点的选择有关.