东南大学-大学物理上-期末复习笔记

静电场

库仑定律&电场强度

库仑定律

​ 在真空中两个静止的点电荷之间的作用力与它们的电量乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。作用力的方向沿着两点电荷的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸

电场强度

单位试验电荷所受的电场力

矢量性&可叠加性

点电荷的电场强度（离散型）

电场强度叠加原理（连续型）

选取合适的电荷元dq（线段、窄条、圆环、球壳），正确写出其dE，正确积分E=∫dE

结论型

直线、圆环、圆盘中心轴线

圆柱体、球壳、半球壳、球体、一定厚度的带电平面

高斯定理

电场线

始于正电荷，终于负电荷

不闭合，不相交

电通量

对于曲面，向外穿出为正，向内穿入为负

高斯定理

在真空中，通过一闭合曲面（高斯面）的电通量与面内包围的静电荷成正比。

高斯面上各点的场强取决于高斯面内、外的所有电荷。

高斯定理说明了电场线起始于正电荷，终止于负电荷，静电场是有源场。

解题步骤为： （1）对称性分析； （2）选择合适的高斯面； （3）应用高斯定理计算.

环路定理&电势

静电场环路定理

电场强度沿任意闭合路径的线积分（环流）为零（由静电力做功与路径无关，只与始末位置有关推出）

说明静电场是保守场

电势&电势能

定义

电荷在电场中某点处系统的电势能，在数值上等于把它从该点移到电势能零点过程中静电力所作的功

电势叠加

计算

• 电场强度积分
• 电势叠加法

电场强度与电势梯度&电偶极子

等势面

电场强度与电势梯度

电场中某点的电场强度沿某一方向的分量，等于电势沿该方向的空间变化率的负值

静电场中的导体与电介质

静电场中的导体

静电感应&静电平衡

导体静电平衡条件

电荷守恒定律

静电场中的电介质&电位移矢量&有电介质时的高斯定理

电介质

除导体外，凡在电场中能与电场发生相互作用的物质

极化

• 有极分子电介质

  转向极化

• 无极分子电介质

  感应极化（位移极化）

电介质产生的一切宏观效果都是通过未抵消的束缚电荷来体现

• 均匀电介质->极化净电荷只出现在介质表面
• 不均匀电介质->介质内有极化净电荷

电极化强度

极化电荷面密度

有电介质时的高斯定理

电介质中的电场强度，是所有自由电荷和极化电荷共同作用的结果

电位移矢量

电容&电容器&静电场的能量

恒定磁场

电流密度&电动势&恒定电流

电动势

节点电流定律

回路电压定律

毕奥-萨伐尔定律&磁感强度

安培环路定理

带电粒子&载流导线在磁场中

磁场中的磁介质

抗磁

顺磁

铁磁

电磁感应

法拉第&动生感生

涡流&自感互感

麦克斯韦方程组