大學(xué)物理公式大全(大學(xué)物理所有的公式應(yīng)有盡有)
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1、 第一章 質(zhì)點運動學(xué)和牛頓運動定律 1.1 平均速度 v = △r 1.23 向心加速度 a= v2 R △t 瞬時速度 v= lim △r dr 1.2 = △t 0 △t dt △r lim ds 1. 3 速度 v= lim dt △t 0 △t △t 0 1.6 平均加速度
2、 a = △v △t a= lim △v dv 1.7 瞬時加速度(加速度) = △t 0 △t dt 1.8 dv d 2 r 瞬時加速度 a= = dt dt 2 1.11 勻速直線運動質(zhì)點坐標(biāo) x=x 0+vt 1.12 變速運動速度 v=v 0+at
3、 1.13 變速運動質(zhì)點坐標(biāo) x=x0+v0t+ 1 at 2 2 2 2 1.14 速度隨坐標(biāo)變化公式 :v -v 0 0 =2a(x-x ) 1.15 自由落體運動 1.16 豎直上拋運動 v gt v v0 gt y 1 at 2 y v0 t 1 gt 2 2 2
4、 v2 2gy v2 v0 2 2gy 1.17 拋體運動速度分量 vx v0 cosa v y v0 sin a gt x v0 cos a ?t 1.18 拋體運動距離分量 y v0 sin a ?t 1 gt 2 2 1.19 v02 sin 2a 射程 X=
5、 g 1.20 射高 Y= v02 sin 2a 2g 1.24 圓周運動加速度等于切向加速度與法向加速度矢量 和 a=at +an 1.25 加速度數(shù)值 a= at2 an2 1.26 法向加速度和勻速圓周運動的向心加速度相同 v2 an= R 1.27 切向加速度只改變速度的大小 at = dv ds R dΦ dt 1.28 v
6、 Rω dt dt 1.29 角速度 ω dφ dt 1.30 角加速度 α dω d 2φ dt dt 2 1.31 角加速度 a 與線加速度 a 、 a 間的關(guān)系 n t 2 ω 2 a t = dv ω an= v
7、 (R ) Rω2 Rα R d R R dt dt 牛頓第一定律: 任何物體都保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),除非它受到作用力而被迫改變這種狀態(tài)。 牛頓第二定律: 物體受到外力作用時, 所獲得的加速 度 a 的大小與外力 F 的大小成正比, 與物體的質(zhì)量 m成反比;加速度的方向與外力的方向相同。 F=ma 牛頓第三定律:若物體 A 以力 F1 作用與物體 B,則同時物體 B 必以力 F2 作用與物體 A;這兩個力的大小相等、方向相反,而且沿同一直線。 萬有引力定律:自然界任何兩質(zhì)點間存在
8、著相互吸 引力,其大小與兩質(zhì)點質(zhì)量的乘積成正比, 與兩質(zhì)點間的距離的二次方成反比;引力的方向沿兩質(zhì)點的連線 1.39 F=G m1m2 G 為 萬 有 引 力 稱 量 =6.67 r 2 10 -11 22 N? m/kg 1.40 重力 P=mg (g 重力加速度 ) 1.41 重力 P=G Mm 2 1.21 飛行時間 y=xtga — gx2 g r 1.42 有上兩式重力加速度 g=GM2 ( 物體的重力加速度與
9、 1.22 軌跡方程 y=xtga — gx2 r 物體本身的質(zhì)量無關(guān),而緊隨它到地心的距離而變 ) 2v02 cos2 a 1.43 胡克定律 F= — kx (k 是比例常數(shù),稱為彈簧的勁度 系數(shù) ) 1.44 最大靜摩擦力 f μ N (μ 靜摩擦系數(shù)) 最大 =0 0 1.45 滑動摩擦系數(shù) f= μN ( μ滑動摩擦系數(shù)略小于μ )
10、 0 第二章 守恒定律 2.1 動量 P=mv 2.2 d (mv) dP 牛頓第二定律 F= dt dt 2.3 動 量 定 理 的 微 分 形 式 Fdt=mdv=d(mv) dv F=ma=m
11、 dt 2.4 t 2 v2 Fdt = d (mv) = mv2- mv1 t1 v1 2.5 沖量 I= t2 Fdt t1 2.6 動量定理 I=P2-P1
12、 2.7 平均沖力 F 與沖量 I= t2 Fdt = F (t -t ) t1 2 1 t2 Fdt 平均沖力 F = I t1 mv2 mv1 2.9 = t2 t1 = t1 t2 t1 t2 2.
13、12 質(zhì) 點 系 的 動 量 定 理 (F +F ) △ t=(m v +m v ) — 1 2 1 1 2 2 (m1v10+m2 v20) 左面為系統(tǒng)所受的外力的總動量,第一項為系統(tǒng)的末動量,二為初動量 n n n 2.13 質(zhì)點系的動量定理:Fi △ t mi vi mi vi 0 i 1 i 1 i 1 作用在系統(tǒng)上的外力的總沖量等于系統(tǒng)總動量的增 量 2.14 質(zhì)點系的動量守恒定律 (系統(tǒng)不受外力或外力矢量和 為零) n n mi
14、 vi = mi vi0 =常矢量 i 1 i 1 2.16 L p ? R mvR 圓周運動角動量 R 為半徑 2.17 L p ? d mvd 非圓周運動, d 為參考點 o 到 p 點的垂直距離 2.18 L mvr sin 同上 2.21 M Fd Fr sinF 對參考點的力矩 2.22 M r ? F 力矩 2.24 M dL 作用在質(zhì)點上的合外力矩等于質(zhì)點角動 dt 量的時間變化率 dL 0 2.26dt 如果對于某一固定
15、參考點, 質(zhì)點(系) L 常矢量 所受的外力矩的矢量和為零, 則此質(zhì)點對于該參考點的角動量保持不變。質(zhì)點系的角動量守恒定律 2.28 I mi ri 2 剛體對給定轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量 i 2.29 M I (剛體的合外力矩)剛體在外力矩 M 的 作用下所獲得的角加速度 a 與外合力矩的大小成正比, 并 于轉(zhuǎn)動慣量 I 成反比;這就是剛體的定軸轉(zhuǎn)動定律。 2.30 I r 2 dm r 2 dv 轉(zhuǎn)動慣量 ( dv 為相應(yīng)質(zhì)元 m v dm 的體積
16、元, p 為體積元 dv 處的密度) 2.31 L I 角動量 dL 2.32 M Ia 物體所受對某給定軸的合外力矩等 dt 于物體對該軸的角動量的變化量 2.33 Mdt dL 沖量距 t L 2.34 Mdt dL L L0 I I 0 t 0 L 0 2.35 L I 常量 2.36 W Fr cos 2.37 W F
17、 ? r 力的功等于力沿質(zhì)點位移方向的分量與 質(zhì)點位移大小的乘積 2.38 Wab b dW b F ? dr b F cos ds a a a ( L ) ( L ) ( L) 2.39 W ba F ? dr ba ( F1 F2 Fn ) ? dr W1 W2 ( L) (L ) 合力的功等于各分力功的代數(shù)和 2.40
18、 N W 功率等于功比上時間 t 2.41 N lim W dW t dt t 0 2.42 N lim F cos s v F ? v 瞬 時 功 率 t F cos t 0 等于力 F 與質(zhì)點瞬時速度 v
19、的標(biāo)乘積 2.43 W vv 0 mvdv 1 mv 2 1 mv0 2 功等于動能的增 2 2 量 2.44 Ek 1 mv2 物體的動能 2 2.45 W Ek Ek0 合力對物體所作的功等于物體動能的 增量(動能定理) 2.46 Wab mg (ha hb ) 重力做的功 2.47 Wab ab F
20、 ? dr ( GMm ) ( GMm ) 萬有引力 ra rb 做的功 2.48 Wab ab F ? dr 1 kxa 2 1 kxb 2 彈性力做的功 2 2 2.49 保 E p a Ep b E p 勢能定義 W ab 2.50 E p mgh 重力的勢能表達(dá)式 2.51 E p GMm r 萬有引力勢能
21、 2.52 E p 1 kx 2 彈性勢能表達(dá)式 2 2.53 W外 W內(nèi) Ek Ek0 質(zhì)點系動能的增量等于所有 外力的功和內(nèi)力的功的代數(shù)和(質(zhì)點系的動能定理) 2.54 W外 W保內(nèi) W非內(nèi) Ek Ek0 保守內(nèi)力和不保守 內(nèi)力 2.55 W保內(nèi) E p0 E p E p 系統(tǒng)中的保守內(nèi)力的功 等于系統(tǒng)勢能的減少量 2.56 W外 W非內(nèi) ( Ek
22、E p )(Ek0 E p 0 ) 2.57 E Ek E p 系統(tǒng)的動能 k 和勢能 p 之和稱為系統(tǒng) 的機(jī)械能 2.58 W外 W非內(nèi) E E0 質(zhì)點系在運動過程中, 他的機(jī) 械能增量等于外力的功和非保守內(nèi)力的功的總和 (功能原理) 2.59 當(dāng) W外 0、 W非內(nèi) 0 時,有 E Ek E p 常量 如 果在一個系統(tǒng)的運動過程中的任意一小段時間內(nèi), 外力對系統(tǒng)所作總功都為零,系統(tǒng)內(nèi)部又沒有非保守內(nèi)力做功, 則在運動過程中系統(tǒng)的動能與勢能之和保持不變, 即系統(tǒng)的機(jī)械能不隨時間改變,這就是機(jī)械能守恒定律。 2.6
23、0 1 mv 2 mgh 1 mv0 2 mgh0 重力作用下機(jī)械能 2 2 守恒的一個特例 2.61 1 mv 2 1 kx2 1 mv0 2 1 kx02 彈性力作用下的 2 2 2 2 機(jī)械能守恒 第三章 氣體動理論 1 毫米汞柱等于 133.3Pa 1mmHg=133.3Pa 1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓等戶 760 毫米汞柱 1atm=760mmHg=1.013 5 10 Pa 熱力學(xué)溫度 T=273.15+t 3.2 氣體定
24、律 P1V1 P2V2 常量 即 P V =常量 T1 T2 T 阿付伽德羅定律: 在相同的溫度和壓強下, 1 摩爾的 任何氣體所占據(jù)的體積都相同。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,即壓強 P0=1atm、溫度 T0=273.15K 時, 1 摩爾的任何氣體體積均 為 v0=22.41 L/mol 23 -1 3.3 羅常量 N a=6.022 10 mol 3.5 普適氣體常量 P0 v0 國際單位制為: 8.314 R T0 J
25、/(mol.K) 壓強用大氣壓,體積用升 8.206 10-2 atm.L/(mol.K) 3.7 理想氣體的狀態(tài)方程: PV= M RT v= M ( 質(zhì) M mol M mol 量為 M,摩爾質(zhì)量為 mol 的氣體中包含的摩爾數(shù) )(R M 為與氣體無關(guān)的普適常量,稱為普適氣體常量 ) 3.8 理想氣體壓強公式 P= 1 mnv 2 (n= N 為單位體積中 3
26、 V 的平均分字?jǐn)?shù),稱為分子數(shù)密度; m為每個分子的質(zhì) 量, v 為分子熱運動的速率 ) 3.9 P= MRT NmRT N R T nkT (n N 為 M mol V N A mV V N A V 氣體分子密度, R 和 NA都是普適常量, 二者之比稱為 波爾 茲常量 k= R 1.38 10 23 J / K N A 3.12 氣體動理論溫度公
27、式:平均動能 t 3 kT ( 平均動 2 能只與溫度有關(guān) ) 完全確定一個物體在一個空間的位置所需的獨立坐 標(biāo)數(shù)目, 稱為這個物體運動的自由度。 雙原子分子共有五 個自由度,其中三個是平動自由度,兩個適轉(zhuǎn)動自由度, 三原子或多原子分子,共有六個自由度) 分子自由度數(shù)越大,其熱運動平均動能越大。每個 具有相同的品均動能 1 kT 2
28、 3.13 t i kT i 為自由度數(shù), 上面 3/2 為一個原子 2 分子自由度 3.14 1 摩 爾 理 想 氣 體 的 內(nèi) 能 為 : E = N A 1 N A kT i RT 0 2 2 3.15 質(zhì)量為 M,摩爾質(zhì)量為 M 的理想氣體能能為 mol E= E0 M E0 M i R
29、T M mol M mol 2 氣體分子熱運動速率的三種統(tǒng)計平均值 3.20 最概然速率 ( 就是與速率分布曲線的極大值所對應(yīng) 哦速率,物理意義:速率在 p 附近的單位速率間隔 內(nèi)的分子數(shù)百分比最大) p 2kT 1.41 kT m m (溫度越高, p 越大,分子質(zhì)量 m 越大 p ) R 3.21 因為 k= N A 和 mNA=Mmol所以上式可表示為 2kT 2RT 2RT RT p mNA M mol 1.41 m M mol
30、8kT 8RT RT 3.22 平均速率 v M mol 1.60 m M mol 3.23 方均根速率 v 23RT 1.73 RT M mol M mol 4.3 dQ=dE+dW(系統(tǒng)從外界吸收微小熱量 dQ,內(nèi)能增加 微小兩 dE, 對外界做微量功 dW 4.4 平衡過程功的計算 dW=PSdl =PdV 4.5 V 2 W=PdV V1 4.6 平衡過程中熱量的計算 Q= M C (T2 T1 ) (C 為摩 M mol
31、 爾 熱 容 量, 1 摩 爾 物 質(zhì) 溫 度 改 變 1 度 所 吸 收 或 放 出 的熱量 ) 4.7 等壓過程: Q p M (T2 T1 ) 定壓摩爾熱容量 C p M mol 4.8 等容過程: Qv M (T2 T1 ) 定容摩爾熱容 C v M mol 量 4.9內(nèi) 能 增 量E2-E 1= M i R(T2 T1 ) M mol 2 dE M i 三種速率, 方
32、均根速率最大, 平均速率次之, 最概速率最?。?在討論速率分布時用最概然速率, 計算分子運動通過的平均距離時用平均速率, 計算分子的平均平動動能時用分均根 第四章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 熱力學(xué)第一定律 :熱力學(xué)系統(tǒng)從平衡狀態(tài) 1 向狀態(tài) 2 的變化中,外界對系統(tǒng)所做的功 ’ 和外界傳給系統(tǒng) W 的熱量 Q 二者之和是恒定的,等于系統(tǒng)內(nèi)能的改變 E2-E 1 4.1 W ’ +Q= E2-E 1 4.2 Q= E 2-E 1+W 注意這里為 W同一過程中系統(tǒng)對外界所做的功( Q>0 系統(tǒng)從外界吸收熱量; Q<0表示系統(tǒng)向外界放
33、出熱量; W>0系統(tǒng)對外界做正功; W<0系統(tǒng)對外界做負(fù)功) M mol 2 4.11 等容過程 P M R 常量 或 P1 P2 T M mol V T1 T2 M 4.12 4.13 Qv=E2 -E1= C v (T2 T1 ) 等容過程系統(tǒng)不對 M mol 外 界 做 功;等容 過 程 內(nèi) 能變化 4.14 等壓過程 V M R 常量 或 V1 V2 T M mol P T1 T2 4.15 W V2 M PdV P(
34、V2 V1 ) R(T2 T1 ) V1 M mol 4.16 QP E2 E1 W ( 等壓膨脹過程中,系統(tǒng)從外界 吸收的 熱量中 只有一 部分用 于增加 系統(tǒng) 的內(nèi)能,其余部分對于外部功) 4.17 C p C v R ( 1 摩爾理想氣體在等壓過程溫度升 高 1 度時比在等容過程中要多吸收 8.31 焦耳的熱量,用來轉(zhuǎn)化為體積膨脹時對外所做的功, 由此可見, 普適氣體常量 R 的物理意義: 1 摩爾理想氣體在等壓過程中升溫 1 度對外界所做的功。)
35、 4.18 泊松比 C p Cv 4.19 4.20 Cv i R C p i 2 R 2 2 4.21 C p i 2 Cv i 4.22 等 溫 變 化 PV M RT 常量 或 P1V1 P2V2 M mol
36、 4.23 4.24 W P1V1 ln V2 或 W M RT ln V2 V1 M mol V1 4.25 等溫過程熱容量計算: QT W M RT ln V2 M mol V1 (全部轉(zhuǎn)化為功) 4.26 絕 熱 過 程 三 個 參 數(shù) 都 變 化 PV 常量 或 P1V1 P2V2 絕熱過程的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系 4.27 W
37、 P1V1 1 ( V1 ) r 1 1 V2 4.28 W M (T2 T1 ) 根據(jù)已知量求絕熱過程 C v M mol 的功 4.29 W 循環(huán) = Q1 Q2 Q2 為熱機(jī)循環(huán)中放給外界的熱量 4.30 熱機(jī)循環(huán)效率 W循環(huán) ( Q1 一個循環(huán)從高溫?zé)釒? Q1 吸收的熱量有多少轉(zhuǎn)化為有用的功) 4.31 Q1 Q2 1 Q2 (不可能把所有的 Q1 <
38、 1 Q1 熱量都轉(zhuǎn)化為功) 4.33 制冷系數(shù) Q2 Q2 ( Q2 為從低溫?zé)? W循 Q1 環(huán) Q2 庫中吸收的熱量 ) 第五章 靜電場 5.1 庫侖定律 :真空中兩個靜止的點電荷之間相互作用的 靜電力 F 的大小與它們的帶電量 q1、 q2 的乘積成正比, 與它們之間的距離 r 的二次方成反比, 作用力的方向沿著兩個點電 荷的連線。 F 1 q1 q2 4 0 r 2
39、 基元電荷: e=1.602 10 19 C ; 0 真空電容率 =8.85 10 12 ; 1 =8.99 109 4 0 5.2 F 1 q1 q2 r 庫侖定律的適量形式 r 2 ? 4 0 5.3 場強 E F q0
40、5.4 F Q r r 為位矢 E 0r 3 q0 4 5.5 電場強度疊加原理(矢量和) 5.6 電偶極子(大小相等電荷相反)場強 E 1 P 4 0 r 3 電偶極距 P=ql 5.7 電荷連續(xù)分布的任意帶電體 1 dq E dE ? 4 0 r 2 r
41、 均勻帶點細(xì)直棒 5.8 dE x dE cos dx cos 0 l 2 4 5.9 dE y dE sin dx 2 sin 4 0 l 5.10 E (sin sin a)i (cos a sos ) j 4 0 r 5.11 無限長直棒 E j 2 0 r 5.12 E d E 在電場中任一點附近穿過場強方向的 dS 單位面積的電場線數(shù) 5.13 電通量 d E EdS Ed
42、S cos 5.14 d E E ? dS 5.15 E d E E ? dS s 5.16 E E ? dS 封閉曲面 s 高斯定理: 在真空中的靜電場內(nèi), 通過任意封閉曲面的電通量等于該封閉曲面所包圍的電荷的電 量的代數(shù)和的 1 0 5.17 E ? dS 1 若 連 續(xù) 分 布 在 帶 電 體 上 S q 0 = 1 dq Q 0
43、
5.19
E
1
Q
r?( r R)
均勻帶點球就像電荷都集
4 0
r 2
中在球心
5.20 E=0 (r 44、5.24
電勢差 U ab
U a U b
E ? dl
a
5.25
電勢 U a
無限遠(yuǎn)
E ?dl
a
注意電勢零點
5.26
Aab q ?U ab
q(U a
U b ) 電場力所做的功
5.27
Q
r
U
0 r
? 帶點量為 Q 的點電荷的電場中的電
4
勢分布,很多電荷時代數(shù)疊加
, 注意為 r
n
qi
5.28
U a
電勢的疊加原 45、理
4
0ri
i 1
5.29
U a
dq
電荷連續(xù)分布的帶電體的
Q 4
0 r
電勢
5.30
U
P
3 r?
電偶極子電勢分布,
r 為位矢,
0 r
4
P=ql
5.31
U
Q
半徑為 R 的均勻帶電 Q圓
0 ( R2
1
4
x2 ) 2
環(huán)軸線上各點的電勢分布
5.36 W=qU 一個電荷靜電勢能,電量與電勢的乘積
46、
5.37
E
或
0 E 靜電場中導(dǎo)體表面場強
0
5.38
C
q
孤立導(dǎo)體的電容
U
5.39 U=
Q
孤立導(dǎo)體球
4
0 R
5.40
C
4
0 R 孤立導(dǎo)體的電容
5.41
C
q
兩個極板的電容器電容
U 1
U 2
5.42
C
q
0 S
U 1
U 2
平行板電容器電容
d
5.43
C
Q
2
0 L
R 47、2 是大
U
ln( R2
圓柱形電容器電容
R1 )
的
U
5.44 U 電介質(zhì)對電場的影響
r
5.45
C
U
r
C 0
相對 電容率
U 0
5.46
C
r C0
r 0
S
d
= r 0 叫這種電介質(zhì)
d
的電容率(介電系數(shù)) (充滿電解質(zhì)后,
電容器的電容增大為真空時電容的
r
倍。)(平行板電容器)
5. 48、47
E
E0
在平行板電容器的兩極板間充滿各項同性
r
均勻電解質(zhì)后,兩板間的電勢差和場強都
減小到板間為真空時的 1 r
5.49 E=E 0+E/
電解質(zhì)內(nèi)的電場 (省去幾個)
5.60
D
R3
半徑為 R 的均勻帶點球放在相
E
3
0 r r
2
對電容率
r 的油中,球外電場分布
5.61
W
Q 2
1 QU
1 CU 2 電容器儲能
49、
2C
2
2
第六章 穩(wěn)恒電流的磁場
6.1
I
dq
電流強度(單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體任一橫截
dt
面的電量)
6.2
j
dI
?
2
dS垂直
j
電流密度 (安 / 米 )
6.4
I
jd cos
j ? dS 電流強度等于通過
S
S
S
的電流密度的通量
6.5
S
j ?dS
dq 電流的連續(xù)性方程
50、
dt
6.6
S
j ?dS =0
電流密度 j 不與與時間無關(guān)稱穩(wěn)恒電
流,電場稱穩(wěn)恒電場。
6.7
EK ? dl 電源的電動勢(自負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部
到正極的方向為電動勢的正方向)
6.8
EK
? dl 電動勢的大小等于單位正電荷繞閉合
L
回路移動一周時非靜電力所做的功。
在電
源外部 Ek=0 時, 6.8 就成 6.7 51、了
6.9
B
Fmax
磁感應(yīng)強度大小
qv
畢奧 - 薩伐爾定律:電流元
Idl 在空間某點
P 產(chǎn)生的磁感
應(yīng)輕度 dB 的大小與電流元
Idl 的大小成
正比,與電流元和電流元到
P 電的位矢 r
之間的夾角
的正弦成正比, 與電流元到
P 點的距離
r 的二次方成反比。
6.10
dB
0
Idl sin
0 為 比 例 系 數(shù) ,
4
r 2
4
0
4
10 7 T ? m A 為真空磁導(dǎo)率
6.14
B
0
Idl 52、sin
0 I (con 1
cos 2 ) 載
4
r 2
4 R
流直導(dǎo)線的磁場 ( R為點到導(dǎo)線的垂直距離)
6.15
B
0 I
點恰好在導(dǎo)線的一端且導(dǎo)線很長的情
4 R
況
6.16
B
0 I
導(dǎo)線很長,點正好在導(dǎo)線的中部
2 R
6.17
B
0 IR 2
圓形載流線圈軸線上的磁場
2(R2
2 ) 3 2
分布
6.18
B
0 I
x=0 時磁
53、
在圓形載流線圈的圓心處,即
2R
場分布
6.20
B
0 IS
在很遠(yuǎn)處時
2 x3
平面載流線圈的磁場也常用磁矩 Pm,定義為線圈中的電流
I 與線圈所包圍的面積的乘積。磁矩的方向與線圈的平面的法線方向相同。
6.21
Pm
ISn n
表示法線正方向的單位矢量。
6.22
Pm
NISn
線圈有 N 匝
6.23
B
0
2Pm
4
x 3 圓形與非圓形平面載流線圈的磁
場(離線圈較遠(yuǎn)時才適用)
6.24
B
0
54、
I
4
扇 形 導(dǎo) 線 圓 心 處 的 磁 場 強 度
R
L
為圓弧所對的圓心角(弧度)
R
6.25
I
Q
nqvS
運動電荷的電流強度
△ t
0 qv
?
6.26
B
r
運動電荷單個電荷在距離
r 處產(chǎn)生
4
r 2
的磁場
6.26
d
B cos ds B ? dS 磁感應(yīng)強度,簡稱磁通量
(單位韋伯 Wb)
55、
6.27
m
B ? dS 通過任一曲面 S 的總磁通量
S
6.28
B ? dS
0
通過閉合曲面的總磁通量等于零
S
6.29
B ? dl
0 I
磁感應(yīng)強度 B
沿任意閉合路徑 L
L
的積分
6.30
B ? dl
0
I內(nèi) 在穩(wěn)恒電流的磁場中,磁感應(yīng)
L
強度沿任意閉合路徑的環(huán)路積分,
等于這
個 56、閉合路徑所包圍的電流的代數(shù)和與真
空磁導(dǎo)率
0 的乘積(安培環(huán)路定理或磁
場環(huán)路定理)
6.31
B
0 nI
0
N I
螺線管內(nèi)的磁場
l
6.32
B
0 I
無限長載流直圓柱面的磁場 (長直圓柱面
2 r
外磁場分布與整個柱面電流集中到中心
軸線同)
6.33
B
0 NI
環(huán)形導(dǎo)管上繞 N 匝的線圈(大圈與小圈
2 r
57、
之間有磁場,之外之內(nèi)沒有)
6.34
dF
BIdl sin
安培定律:放在磁場中某點處的電
流元 Idl ,將受到磁場力
dF,當(dāng)電流元 Idl
與所在處的磁感應(yīng)強度
B 成任意角度
時,作用力的大小為:
6.35
dF
Idl
B
B 是電流元 Idl 所在處的磁感應(yīng)強度。
6.36
F
Idl
B
L
6.37
F
IBL sin
方向垂直與導(dǎo)線和磁場方向組成的
平面, 58、右手螺旋確定
6.38
f2
0 I 1 I 2
平行無限長直載流導(dǎo)線間的相互作
2 a
用,電流方向相同作用力為引力,
大小相
等,方向相反作用力相斥。 a 為兩導(dǎo)線之
間的距離。
6.39
f
0 I 2
I 1
I 2
I 時的情況
2 a
6.40
M
ISB sin
Pm ? B sin
平面載流線圈力矩
6.41
M
Pm
B 力矩:如果 59、有
N 匝時就乘以 N
6. 42 F
qvB sin
(離子受磁場力的大?。? (垂直與
速度方向,只改變方向不改變速度大小)
6.43
F
qv
B
( F 的方向即垂直于 v 又垂直于 B,
當(dāng) q 為正時的情況)
6.44
F
q( E
v
B)
洛倫茲力, 空間既有電場又有磁
場
6.44
R
mv
v
帶點離子速度與
B 垂直的情況
qB
( q m) B
做勻速圓周運動
60、
6.45
T
2 R
2 m
周期
v
qB
6.46
R
mv sin
帶點離子 v 與 B 成角
時的情況。做
qB
螺旋線運動
6.47
h
2 mv cos
螺距
qB
6.48
U H
RH
BI
霍爾效應(yīng)。導(dǎo)體板放在磁場中通入電
d
流在導(dǎo)體板兩側(cè)會產(chǎn)生電勢差
61、
6.49
U H
vBl
l 為導(dǎo)體板的寬度
6.50
U H
1
BI
1
由此得到 6.48
nq
d
霍爾系數(shù) RH
nq
公式
6.51
r
B
相對磁導(dǎo)率 (加入磁介質(zhì)后磁場會發(fā)生改
B0
變)大于 1 順磁質(zhì)小于 1 抗磁質(zhì)遠(yuǎn)大于 1
鐵磁質(zhì)
6.52
B
B0
B 說明順磁質(zhì)使磁場加強
6.54
B
B0
B 抗磁質(zhì)使原 62、磁場減弱
6.55
B ? dl
0 (NI
I S )
有磁介質(zhì)時的安培環(huán)路定
L
理
I S 為介質(zhì)表面的電流
6.56
NI I S
NI
0
r 稱為磁介質(zhì)的磁導(dǎo)
率
6.57
B ? dl
I 內(nèi)
L
6.58
B
H
H 成為磁場強度矢量
6.59
L
H ? dl
I 內(nèi) 磁場強度矢量
H 沿任一閉合路
徑的線積分, 等于該閉合路徑所包圍的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和, 與磁化電流及閉合 63、路徑之外的傳導(dǎo)電流無關(guān) (有磁介質(zhì)時的安培環(huán)路定理)
6.60 H nI 無限長直螺線管磁場強度
6.61 B H nI 0 r nI 無限長直螺線管管內(nèi)磁
感應(yīng)強度大小
第七章 電磁感應(yīng)與電磁場
電磁感應(yīng)現(xiàn)象:當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化
時,回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。
楞次定律: 閉合回路中感應(yīng)電流的方向, 總是使得由它所激發(fā)的磁場來阻礙感應(yīng)電流的磁通量的
變化
任一給定回路的感應(yīng)電動勢ε的大小與穿過回路所圍面
積的磁通量的變化率 d m dt 成正比
d
7.1
dt
d
7.2
dt
7.3
d
N 64、d
叫做全磁通,又稱磁通匝
dt
dt
鏈數(shù),簡稱磁鏈表示穿過過各匝線圈磁通
量的總和
7.4
d
dx
Blv 動生電動勢
dt
Bl
dt
7.5
f m
v B 作用于導(dǎo)體內(nèi)部自由電子上的磁
Ek
e
場力就是提供動生電動勢的非靜電力, 可用洛倫茲除以電子電荷
7.6
Ek ? dl
(v
B) ? dl
_
_
7.7
b
Blv 導(dǎo)體棒產(chǎn)生的動生電動勢
( v B) ? dl
a
65、
7.8
Blv sin
導(dǎo)體棒 v 與 B 成一任一角度時的情況
7.9
(v
B) ? dl 磁場中運動的導(dǎo)體產(chǎn)生動生電動勢
的普遍公式
7.10
P
? I
IBlv 感應(yīng)電動勢的功率
7.11
NBS
sin
t 交流發(fā)電機(jī)線圈的動生電動勢
7.12
m
NBS
當(dāng) sin t =1 時,電動勢有最大值 m
所以 7.11 可為
m sin t
7.14
dB
?dS
感生電動勢
s dt
7.15
E感 66、 ? dl
L
感生電動勢與靜電場的區(qū)別在于一是感生電場不是由電荷激發(fā)的,而是由變化的磁場所激發(fā);二是描述感生電場的電場線是閉合
的,因而它不是保守場, 場強的環(huán)流不等于零,而靜電場的電場線是不閉合的, 他是保守場,場強的環(huán)流恒等于零。
7.18 2 M 21 I1 M 21 稱為回路 C1 對 C2 額互感系數(shù)。由
I1 產(chǎn)生的通過 C2 所圍面積的全磁通
7.19
1
M 12I 2
7.20
M 1
M 2
M 回路周圍的磁介質(zhì)是非鐵磁性的,
則互感系數(shù)與電流無關(guān)則相等
7.21
M
1
2
兩個回路間的互感系數(shù)(互感系
I 2
I 1
數(shù)在數(shù)值上等于一個回路中的電流為
1
安時在另一個回路中的全磁通)
7.22
2
M dI 1
1
M dI 2
互感電動勢
dt
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