大学物理常用公式
一、普通带电体的场强、电势分布
1)点电荷:2)均匀带电球体的电场(球体半径r): 3)无限长的均匀带电直线(电荷线密度:方向:垂直于带电直线。
4)无限长均匀带电圆柱面(线电荷密度:5)无限均匀带电平面的电场(表面电荷密度:方向:垂直于平面。
二、静电场定理
1、高斯定理:
静电场是一个活跃的场。
指高斯平面中包含的电量的代数和;指高斯表面上的电场强度,由高斯表面内外的所有电荷产生。
指通过高斯平面的电通量,由高斯平面中的电荷决定。
2、循环定理:
静电场是保守场、电场力是保守力,它能引入电势能。
三、
场强计算的两种方法1、利用场强叠加原理计算场强
分离电荷系统:连续电荷系统:2、用高斯定理计算场强
四、两种计算潜在的方法
1、使用电势叠加原理计算电势
分离电荷系统:连续电荷系统:2、使用电势的定义来计算电势
五、应用
点电荷力:电势差:a点电势能:a到b的电场力做功等于电势能增
量的负值6 、导体周围的电场
1、静电平衡的充分必要条件:
1)、导体中的综合场强为0,导体为等电位体。
2)、导体表面上的场强在任何地方都垂直于导体表面。
表面。
导体的表面是等电位的。
静电平衡时导体上的2、电荷分布;
1)固体导体:净电荷分布在导体的外表面。
2)导体腔内无电荷:电荷全部分布在导体外表面,腔内表面无电荷。
3)导体腔内有电荷+q,导体的电量为q:当静电平衡时,腔内表面有感应电荷-q,外表面有电荷q+q。
3、导体表面附近的场强:
七、电介质和电场
1、在外电场的作用下,非极性分子介电分子的正电荷中心、负电荷中心将发生相对位移,并在外电场的作用下产生位移极化。
极性分子电介质分子沿着外部电场偏转,产生取向极化。
2、电位移矢量-介电常数-介电相对介电常数。
3、没有中值的公式将被(或更高级)替换,即,有中值的公式。
八、电容
1、电容器电容:
2、平行板电容器:
3、串联电容:并联电容:
4、电容储能:
5、电场能量密度:
第五章稳定磁场1 、公共电流磁场分布
1、无限长载流直导体的磁场分布;
2、载流环中心的磁场:
3、长直螺线管、紧密缠绕线圈中的磁场
(单位长度匝数d:线直径)2 、磁场定理
1、磁通量:通过面板的磁通量dS:
高斯定理2、磁场:通过任何封闭表面的磁通量为零;
稳定磁场是无源场3、安培环路定理;
稳定磁场是一种非保守磁场:由闭合回路包围的电流的代数和。
I 的正和负:由根据右手定则检索的道路的方向确定。
指电路所有部分的磁感应强度,由电路内外的所有电流产生;环流只与回路中的电流有关。
三、利用磁场叠加原理:
四、应用
1、
洛伦兹力:当时;粒子在均匀磁场中做均匀圆周运动;2 、
安培力:作用在电流元件上的力:作用在一段载流导线上的力:如果直线上的所有点都与导线垂直且相等,安培力:3、均匀磁场中平面载流线圈上的磁矩:
磁矩::线圈匝数;I是通过线圈的电流强度;s是线圈的面积;磁
场中的磁介质,线圈5的法向单位矢量、
1、磁介质分类:防磁质量:
顺磁性:铁磁:2、磁介质安培环路定理;
:磁场强度矢量:介质的渗透性。
:介质3的相对磁导率、无介质的公式将被(或更优)所取代,即有磁性介质的公式
第6章改变电磁场1 、法拉第电磁感应定律:
感应电流:感应电量:2 、
非静电力产生电动势-洛伦兹力动态电动势计算:1) 2) 3 、非静电力产生感应电动势感应电场力
感应电动势计算:四、感应电场循环;
感应电场是非保守场。
无势能感应电场的通量:感应电场是一个无源场。
感应电场线是闭合曲线。
五、磁场能量
1、自感磁能、线圈储存的能量
* 2 、磁场能量密度
六、麦克斯韦方程的积分形式
传导电流和电场(位移电流)激发的磁场本质上是时变电场,没有电荷运动和焦耳热。
第十章气体动力学理论和热力学 1 、理想气体的状态方程
1、
2、
玻尔兹曼常数;气体的普遍常数;Avon Gadereau常数;分子数
密度、质量密度和分子数密度的关系:m气体分子质量2 、分子平均动能:
分子平均平移动能;分子平均旋转动能;理想气体内能;3 、最可能速率;
平均速率:平方根速率:四、热力学第一定律
第一种永动机是不可能制造的。
五、非平衡过程:绝热自由膨胀过程(气体体积加倍):熵增加
六、各种平衡过程中的理想气体;
过程过程模式:系统在做外功时可以增量吸热,摩尔热容,定容,定压,恒温,定量,绝热定量,0.07 、循环过程
1、
循环一次:;=由圆形曲线2包围的图形面积、圆形效率
* 3 、卡诺循环效率:
八、所有实际过程都是不可逆的,只能在熵增加的方向上进行。
(等号仅适用于可逆过程)
可逆过程:单摆无阻力,准静态过程无摩擦9 、平均碰撞频率
:分子有效直径的平均自由程:第12章量子物理I 、光电方程
二、德布罗意假设
德布罗意波长:电子德布罗意波是一种没有能量转移的概率波。
1927年,孙扈荀和葛墨通过电子衍射实验证实了真实粒子的涨落。
四、不确定关系:粒子的坐标和动量不能同时精确确定。
五、
在时间t (x,y,z)出现在单位体积中的粒子的概率波函数的归一化条件是:单值、有限、连续。
波函数的归一化:
六、玻尔理论:轨道角动量;
跃迁假设:轨道半径:,能级:七、氢原子的量子力学处理;
1、主量子数:
角量子数:磁量子数:自旋磁量子数:=++1/22 、核外电子分布符合泡利不相容原理;最小能原理。