大學物理常用公式(電場磁場 熱力學).doc

第四章 電場一、常見帶電體的場強、電勢分布 1）點電荷： 2）均勻帶電球面（球面半徑R）的電場： 3）無限長均勻帶電直線（電荷線密度為）:，方向：垂直于帶電直線。4）無限長均勻帶電圓柱面（電荷線密度為）: 5）無限大均勻帶電平面（電荷面密度為）的電場:，方向：垂直于平面。二、靜電場定理1、高斯定理： 靜電場是有源場。 指高斯面內(nèi)所包含電量的代數(shù)和；指高斯面上各處的電場強度，由高斯面內(nèi)外的全部電荷產(chǎn)生；指通過高斯面的電通量，由高斯面內(nèi)的電荷決定。2、環(huán)路定理： 靜電場是保守場、電場力是保守力，可引入電勢能三、 求場強兩種方法1、利用場強勢疊加原理求場強 分離電荷系統(tǒng)：；連續(xù)電荷系統(tǒng)：2、利用高斯定理求場強四、求電勢的兩種方法1、利用電勢疊加原理求電勢 分離電荷系統(tǒng)：；連續(xù)電荷系統(tǒng)： 2、利用電勢的定義求電勢 五、應(yīng)用點電荷受力： 電勢差： a點電勢能：由a到b電場力做功等于電勢能增量的負值六、導體周圍的電場1、靜電平衡的充要條件： 1）、導體內(nèi)的合場強為0，導體是一個等勢體。2）、導體表面的場強處處垂直于導體表面。表面。導體表面是等勢面。2、靜電平衡時導體上電荷分布： 1）實心導體： 凈電荷都分布在導體外表面上。2）導體腔內(nèi)無電荷： 電荷都分布在導體外表面，空腔內(nèi)表面無電荷。3）導體腔內(nèi)有電荷+q，導體電量為Q：靜電平衡時，腔內(nèi)表面有感應(yīng)電荷-q，外表面有電荷Qq。3、導體表面附近場強： 七、電介質(zhì)與電場1、在外電場作用下，在外電場作用下，非極性分子電介質(zhì)分子正、負電荷中心發(fā)生相對位移，產(chǎn)生位移極化； 極性分子電介質(zhì)分子沿外電場偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生取向極化。2、電位移矢量電介質(zhì)介電常數(shù)，電介質(zhì)相對介電常數(shù)。3、無介質(zhì)時的公式將換成（或上乘），即為有電介質(zhì)時的公式八、電容1、電容器的電容： 2、平行板電容器： 3、電容串聯(lián)：電容并聯(lián)： 4、電容器的儲能： 5、電場的能量密度： 第五章 穩(wěn)恒磁場一、常見電流磁場分布1、無限長載流直導線的磁場分布： 2、載流圓環(huán)圓心處磁場： 3、長直螺線管、密繞螺繞環(huán)內(nèi)的磁場 （單位長度上匝數(shù) d：導線直徑）二、磁場定理1、磁通量：通過某一面元dS磁通： 2、磁場的高斯定理：通過任意閉合曲面的磁通量為零： 穩(wěn)恒磁場是無源場 3、安培環(huán)路定理： 穩(wěn)恒磁場是一非保守場：閉合回路所包圍的電流的代數(shù)和。I的正負：由所取回路的方向按右手定則確定。指回路上各處的磁感應(yīng)強度，由回路內(nèi)外的全部電流產(chǎn)生；環(huán)流 只與回路內(nèi)的電流有關(guān)。三、利用磁場疊加原理求： 四、應(yīng)用1、 洛倫茲力： 當時：粒子在均勻磁場中作勻速圓周運動： 2、 安培力：電流元受力： 一段載流導線受力：若直導線上的處處與導線垂直且相等，則安培力：3、勻強磁場中的平面載流線圈受磁力矩： 磁矩：線圈匝數(shù)；I 為通過線圈的電流強度；S為線圈的面積；為線圈的法向單位矢量五、磁場中的磁介質(zhì)1、磁介質(zhì)的分類：抗磁質(zhì)： 順磁質(zhì)： 鐵磁質(zhì)：2、磁介質(zhì)安培環(huán)路定理： ：磁場強度矢量，：介質(zhì)的磁導率。：介質(zhì)的相對磁導率3、無介質(zhì)時的公式將換成（或上乘），即為有磁介質(zhì)時的公式第六章 變化的電磁場一、法拉第電磁感應(yīng)定律： 感應(yīng)電流： 感應(yīng)電量：二、 產(chǎn)生動生電動勢的非靜電力洛侖茲力 動生電動勢計算：1） 2）三、產(chǎn)生感生電動勢的非靜電力感生電場力 感生電動勢計算：四、感生電場的環(huán)流： 感生電場是非保守場。無勢能感生電場的通量： 感生電場是無源場。感生電場線是閉合曲線。五、磁場的能量1、自感磁能、線圈儲存的能量 2、磁場的能量密度六、麥克斯韋方程的積分形式磁場由傳導電流和（位移電流）變化的電場激發(fā) 位移電流的實質(zhì)是時變電場，無電荷移動，無焦耳熱第十章 氣體動理論及熱力學一、理想氣體的狀態(tài)方程 1、 2、玻爾茲曼常數(shù)；氣體普適常數(shù)；阿伏加德羅常數(shù)；分子數(shù)密度，質(zhì)量密度與分子數(shù)密度的關(guān)系： m氣體分子質(zhì)量二、分子平均動能： 分子平均平動動能： 分子平均轉(zhuǎn)動動能： 理想氣體內(nèi)能：三、最概然速率： 平均速率： 方均根速率： 四、熱力學第一定律 ：第一類永動機是不可能制成的。五、非平衡過程：絕熱自由膨脹過程（氣體體積增加一倍）：熵增加 六、理想氣體在各種平衡過程： 過程過程方式系統(tǒng)對外做功內(nèi)能增量吸收熱量摩爾熱容等體恒量等壓恒量等溫恒量0絕熱恒量00七、循環(huán)過程 1、 循環(huán)一次： ；=循環(huán)曲線圍成圖形面積2、循環(huán)效率 3、卡諾循環(huán)效率：八、一切實際過程都是不可逆過程，只能沿著（無序度增加）熵增加的方向進行。（僅對可逆過程取等號） 可逆過程：無阻力的單擺，無摩擦的準靜態(tài)過程九、平均碰撞頻率 ：分子有效直徑 平均自由程：第十二章 量子物理一、光電方程 ，二 、德布羅意假設(shè) 德布羅意波長： 電子德布羅意波是一種沒有能量轉(zhuǎn)移的概率波。 1927年戴維孫和革末用電子衍射實驗證實實物粒子的波動性。四、不確定關(guān)系：粒子的坐標和動量不能同時精確確定。五、 就表示粒子在t時刻在(x,y，z)處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率波函數(shù)的標準化條件：單值、有限、連