《電磁力計(jì)算》課件

《電磁力計(jì)算》ppt課件目錄電磁力基本概念庫侖定律與靜電力畢奧-薩伐爾定律與磁場力安培定律與電流力洛倫茲力與運(yùn)動電荷受力01電磁力基本概念電磁力的定義總結(jié)詞電磁力的定義是指電荷在電磁場中所受到的作用力。詳細(xì)描述電磁力是由電荷之間的相互作用產(chǎn)生的，這種作用力的大小與電荷之間的距離和電荷量成正比，與它們之間的夾角有關(guān)?？偨Y(jié)詞電磁力可以根據(jù)作用性質(zhì)的不同，分為靜電力和洛倫茲力。詳細(xì)描述靜電力是指靜止帶電體之間的相互作用力，它包括庫侖力和萬有引力；洛倫茲力是指運(yùn)動電荷在磁場中所受到的作用力，它包括安培力和霍爾力等。電磁力的分類總結(jié)詞電磁力在物理學(xué)中具有重要的意義，它不僅是電磁學(xué)的基本概念之一，也是現(xiàn)代科技發(fā)展的重要基礎(chǔ)。詳細(xì)描述電磁力在電磁學(xué)中是描述電荷之間相互作用的重要物理量，它與電場和磁場密切相關(guān)。在現(xiàn)代科技中，電磁力被廣泛應(yīng)用于電子學(xué)、通信、能源等領(lǐng)域，對現(xiàn)代科技的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。電磁力的物理意義02庫侖定律與靜電力

庫侖定律庫侖定律兩個點(diǎn)電荷之間的作用力與它們的電荷量的乘積成正比，與它們之間的距離的平方成反比。庫侖定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式$F=kfrac{q_1q_2}{r^2}$，其中$F$是作用力，$q_1$和$q_2$是兩個點(diǎn)電荷的電荷量，$r$是它們之間的距離，$k$是庫侖常數(shù)。適用范圍適用于靜止的點(diǎn)電荷之間的相互作用。電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，它對放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用。電場描述電場對放入其中的電荷作用力大小的物理量。電場強(qiáng)度$E=frac{F}{q}$，其中$E$是電場強(qiáng)度，$F$是作用力，$q$是試探電荷的電荷量。電場強(qiáng)度的定義式描述電場分布的假想曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向。電場線電場與電場強(qiáng)度123根據(jù)庫侖定律計(jì)算兩個點(diǎn)電荷之間的作用力。點(diǎn)電荷之間的靜電力計(jì)算根據(jù)電場強(qiáng)度和物體的帶電量計(jì)算物體所受的靜電力。電場中物體所受的靜電力計(jì)算根據(jù)電場中物體所受的靜電力和位移計(jì)算靜電力所做的功。靜電力做功的計(jì)算靜電力的計(jì)算多個點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場是各個點(diǎn)電荷單獨(dú)產(chǎn)生的電場的矢量和。靜電場的疊加原理靜電場的邊界條件靜電場的能量分布在靜電場的邊界上，電場線與邊界垂直或平行。電荷在靜電場中具有勢能，勢能的大小與電荷的位置有關(guān)。030201靜電場的性質(zhì)03畢奧-薩伐爾定律與磁場力描述電流元在磁場中所受的力，即磁場對電流的作用力。畢奧-薩伐爾定律定義$F=frac{mu_0}{4pi}cdotfrac{IdltimesI_{dl}}{r^2}$，其中$Idl$和$I_{dl}$是兩個電流元，$r$是它們之間的距離。公式表達(dá)適用于計(jì)算長直導(dǎo)線、線圈等在磁場中所受的力。應(yīng)用場景畢奧-薩伐爾定律磁體或電流周圍存在的一種特殊物質(zhì)，對放入其中的磁體或電流產(chǎn)生力的作用。磁場定義描述磁場強(qiáng)弱的物理量，用符號B表示，單位是特斯拉（T）。磁感應(yīng)強(qiáng)度規(guī)定小磁針靜止時(shí)北極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場的方向。磁場的方向磁場與磁感應(yīng)強(qiáng)度$F=BILsintheta$，其中B是磁感應(yīng)強(qiáng)度，I是電流強(qiáng)度，L是導(dǎo)線在磁場中的有效長度，$theta$是導(dǎo)線與磁場方向的夾角。先確定磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流強(qiáng)度I，再計(jì)算導(dǎo)線在磁場中的有效長度L，最后根據(jù)夾角$theta$計(jì)算磁場力。磁場力的計(jì)算計(jì)算步驟磁場力公式磁場力垂直于電流和磁場的平面。性質(zhì)一磁場力對通電導(dǎo)線的作用是使導(dǎo)線形變。性質(zhì)二磁場力對通電導(dǎo)線的作用滿足平行四邊形法則。性質(zhì)三磁場力的性質(zhì)04安培定律與電流力安培定律描述了電流與磁場之間的關(guān)系，即電流產(chǎn)生磁場。安培定律定義B=kI，其中B表示磁場強(qiáng)度，k是常數(shù)，I是電流。安培定律公式在電磁學(xué)、電機(jī)工程和物理學(xué)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。安培定律的應(yīng)用安培定律電流密度定義電流密度是指單位面積內(nèi)的電流強(qiáng)度，用于描述導(dǎo)體表面或內(nèi)部電流的分布情況。電流與電流密度的關(guān)系電流密度越大，表示單位面積內(nèi)的電流越強(qiáng)。電流定義電流是指單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。電流與電流密度F=qv×B，其中F表示洛倫茲力，q表示電荷量，v表示電荷運(yùn)動速度，B表示磁場強(qiáng)度。洛倫茲力公式在粒子加速器、核聚變和核裂變等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。洛倫茲力應(yīng)用電流力的計(jì)算方向01根據(jù)左手定則，洛倫茲力的方向可以通過伸開左手，拇指與其他四指垂直，讓磁感線從手心流入，四指指向電流方向，則拇指所指方向即為洛倫茲力的方向。大小02洛倫茲力的大小與電荷量、電荷運(yùn)動速度、磁場強(qiáng)度等因素有關(guān)。作用效果03洛倫茲力對帶電粒子產(chǎn)生加速度，改變其運(yùn)動軌跡。電流力的性質(zhì)05洛倫茲力與運(yùn)動電荷受力洛倫茲力方向根據(jù)左手定則，洛倫茲力垂直于速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度構(gòu)成的平面，指向左手掌心。洛倫茲力與磁場的關(guān)系洛倫茲力與電荷運(yùn)動方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的夾角有關(guān)，當(dāng)夾角為90度時(shí)，洛倫茲力最大。洛倫茲力公式$F=qvBsintheta$，其中$q$是電荷量，$v$是電荷運(yùn)動速度，$B$是磁感應(yīng)強(qiáng)度，$theta$是速度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的夾角。洛倫茲力03電場力與電場的關(guān)系電場力與電荷量和電場強(qiáng)度的大小成正比，與電荷的電量和電場強(qiáng)度的乘積成正比。01電場力公式$F=qE$，其中$q$是電荷量，$E$是電場強(qiáng)度。02電場力方向根據(jù)正負(fù)電荷的性質(zhì)，正電荷受到的電場力方向與電場強(qiáng)度方向相同，負(fù)電荷受到的電場力方向與電場強(qiáng)度方向相反。運(yùn)動電荷的電場力磁場力方向根據(jù)左手定則，磁場力垂直于速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度構(gòu)成的平面，指向左手掌心。磁場力與磁場的關(guān)系磁場力與電荷運(yùn)動速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的乘積成正比，當(dāng)夾角為90度時(shí)，磁場力最大。磁場力公式$F=qvBsintheta$，其中$q$是電荷量，$v$是電荷運(yùn)動速度，$B$是磁感應(yīng)強(qiáng)度，$theta$是速度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的夾角。運(yùn)動電荷的磁場力根據(jù)牛頓第二定律，對運(yùn)動電荷進(jìn)行受力分析，包括洛倫茲力、電場力和重力等。受力分析方法先確定電荷的運(yùn)動狀