电磁学回顾 周磊 复旦大学物理系 (考试:7月12日)
电磁学回顾 周磊 复旦大学物理系 （考试：7月12日）
本课程的基本内容 静电场(电筠,仑定律,电场,高新定理,电势.电容.电能) 磁场〔电流,毕興萨伐尔定徫,疆场,环路定理,安培定徫,洛仑兹力 电磁感应(电磁感应定律.电动势,自慼与互感暂态过程) 电磁介质(电介质极化,有电介质时的韵电奶,磁介质极化,有磉介 质时的磁场,电磁能) 电路(直流电路,空流电路,矢量圄解法,谐振电路,立流电功率) 电磁场与电磁波(位移电流,克斯韦方程组,电磁波,电磁奶的能 量和动量) 狭义相对论(时空的概念,洛仑兹换,相对纶多瞢乐敏应)
本课程的基本内容 • 静电场 (电荷，库仑定律，电场，高斯定理，电势, 电容,电能) • 磁场 (电流, 毕奥萨伐尔定律, 磁场, 环路定理, 安培定律, 洛仑兹力) • 电磁感应 (电磁感应定律,电动势,自感与互感,暂态过程) • 电磁介质 (电介质极化，有电介质时的静电场，磁介质极化，有磁介 质时的磁场，电磁能） • 电路 （直流电路，交流电路，矢量图解法，谐振电路，交流电功率） • 电磁场与电磁波 （位移电流，麦克斯韦方程组，电磁波，电磁场的能 量和动量） • 狭义相对论 （时空的概念，洛仑兹变换，相对论多普乐效应）
静电场 电荷,詹仑定徫,电场,高新定醒,电势.电容.电能) e=1.602×10-C q14 124兀E0 米 2 12 E(r)=F(r/go 1 rp(ravi E (r-V)→ 4o idr-rl 4IEoylr-rI E E.≈ E 4丌E。r 4兀Eoyo
静电场 (电荷，库仑定律，电场，高斯定理，电势, 电容,电能) • e C 19 1.602 10− = 2 12 12 1 2 0 12 ˆ 4 1 r r q q F = 0 E(r) F(r)/ q = − − − − = = V i i i i N i i i i i r r r r r dV r r r r r V E ( ) | | ( ) 4 1 ( ) | | ( ) 4 1 3 1 0 3 0 0 2 E = 2 0 4 Q E r r = 3 0 0 1 4 z ql E y −
E·dS_q 分V·E=P/E0 F。dC=0 E·dC=0 U()-U(=Fde y-v(i E·dC E(r=-VV(r) Vo()= 1 p(r)dr 48 r 4 Eor-r V(∞)=0
0 0 / q E d S E = = 0 0 c c F d E d = = ( ) ( ) f i U f U i F d − = − ( ) ( ) f i V f V i E d − = − 0 0 1 1 1 ( ) ( ) ( ) 4 4 | | ( ) 0 Q Q r dr V r V r r r r V = = − = E r V r ( ) ( ) = −
△ ∑△U(q)= Q 1Q2 Cy 0C2C2 l()=606nE(r U=urdr
Q C V = 0 r A C d = 2 2 0 1 1 ( ) 2 2 Q i q Q U U q dq CV C C = = = = 2 0 1 ( ) ( ) 2 ( ) r u r E r U u r dr = =
磁场 电流毕與萨伏尔定徫.磁奶,酥路定醒.安培定徫.洛仑兹力) ∫j()45J=n at at 2 J=oE Pj=E ne B=4rld×11×(=F") 4I r- 4T3 I B 10lR210m1 2T 2z3-2z3
磁场 (电流, 毕奥萨伐尔定律, 磁场, 环路定理, 安培定律, 洛仑兹力) dq i dt = i j r ds = ( ) ( ) ( , ) v q j r ds r t dr t t = − = − d j nqv = j E j E = = 2 ne m = 0 0 2 3 ˆ ' ( ') 4 4 | '| Id r jdr r r B r r r − = = − 0 2 I B = 2 0 0 3 3 1 1 2 2 Z IR m B Z Z =
∮BD=H=Hd5 B·dS=0 dF,=A2dC2×(1d1×2)=ld2×dB 4丌 F=F+FB=qE+qr×B
0 2 2 1 1 21 21 2 2 2 21 ( ) ˆ 4 I d I d r dF I d dB r = = 0 0 S B dl I j ds = = F F F qE qv B = + = + E B B ds = 0
电磁感应 电磁感应定律电动势.自慼与互感暂态过程) dw K do d B·ds E=v×B k E, dl BdS分V×E B at k
电磁感应 (电磁感应定律,电动势,自感与互感,暂态过程) s d d B ds dt dt = − = − ext K F dl dW E dl dqdt q + + − − = = = E v B k = E dl B d S E B k k t t = − = −
21 L=0n2 ()I 2 B B B L R I= RC
2 1 22 21 2 dI dI d d L M dt dt dt dt = − − = − − 2 L n = 0 1 2 ( ) 2 U Li u r dr B B = = 2 0 1 1 ( ) ( ) 2 B r u r B r = L L R = c = RC
电磁介质 电介质极化,有电介质时的静电场,磁介质极化, 有磁介质时的磁场,电磁能) ∑ △ 一p=2E1E5F=P1=J() art D=8e+p=88 E D·ds=qf
电磁介质 (电介质极化，有电介质时的静电场，磁介质极化， 有磁介质时的磁场，电磁能） V p P i i = P E = 0 P dS r dV V P V P = − = ( ) E dS = q f ＋qp 0 D E P E 0 0 r = + = = q f D ds
