电磁学

这是一篇关于电磁学的思维导图，系统梳理了各章核心概念与定理，逻辑清晰，内容详尽，涵盖静电场、恒定电流和磁场、电磁感应。

电磁学

• 第九章：静电场
  • 电场强度概念
    • 定义：电场强度是电场中某点的力的性质，表示单位正电荷在电场中所受的力
    • 叠加原理：多个电荷产生的电场强度等于各个电荷单独存在时产生的电场强度的矢量和
  • 高斯定理
    • 静电场的高斯定理：通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的净电荷量除以电常数
    • 计算电场强度：利用高斯定理和对称性简化计算，适用于具有特定对称性的电场问题
  • 环路定理及电势概念
    • 静电场的环路定理：在静电场中，沿着任意闭合路径的电势差为零
    • 电势：电势差的定义，表示单位正电荷在电场中从一点移动到另一点时电场力所做的功
    • 电势叠加原理：多个点电荷产生的电势等于各个点电荷单独存在时产生的电势的代数和
  • 电势与电场强度的关系
    • 电场强度是电势的空间变化率，电场强度的方向是电势降低最快的方向
  • 导体的静电平衡条件
    • 静电平衡：导体内部电场强度为零，电荷只分布在导体表面
    • 电荷分布：分析简单导体系统在静电平衡时的电荷分布
    • 电场强度和电势：计算静电平衡时导体的电场强度和电势
  • 电介质的极化机理
    • 极化：电介质在外电场作用下产生内部电偶极矩的现象
    • 描述：电介质极化产生的极化电荷密度与电场强度的关系
    • 面极化电荷密度公式：均匀介质的面极化电荷密度与电场强度的关系
  • 电容器概念和连接方式
    • 电容器：储存电能的元件，由两个导体和它们之间的绝缘介质组成
    • 连接方式：串联和并联电容器的连接方式及其特点
    • 计算电容：平行板、球形、柱形电容器的电容计算公式
    • 电容器能量：电容器储存能量的计算方法
• 第十章：恒定电流和磁场
  • 恒定电流、电流密度概念
    • 恒定电流：电流大小和方向不随时间变化的电流
    • 电流密度：单位面积上流过的电荷量，是电流强度的空间分布
  • 电动势概念
    • 电动势：电源内部非静电力对单位电荷所做的功，是产生电流的驱动力
  • 磁感应强度、磁通量概念
    • 磁感应强度：描述磁场强弱和方向的物理量
    • 磁通量：磁场线穿过某一面积的总量，与磁场强度和面积有关
  • 毕-萨定律
    • 毕萨定律：描述电流元产生的磁场强度与电流和距离的关系
  • 安培环路定理
    • 安培环路定理：通过任意闭合路径的磁感应强度线积分等于穿过该路径的总电流乘以真空磁导率
    • 常见载流导体问题：计算直导线、圆形回路等常见形状的载流导体产生的磁感应强度
  • 安培定律和洛伦兹力
    • 安培定律：描述电流元之间相互作用的力的定律
    • 洛伦兹力：带电粒子在磁场中所受的力，与粒子的电荷、速度和磁场强度有关
  • 磁场力的功
    • 定义：磁场力对带电粒子所做的功，与粒子的运动路径有关
  • 磁介质的安培环路定理
    • 有磁介质时的安培环路定理：考虑磁介质对磁场的影响，磁化电流对总磁场的贡献
  • 物质的磁性及磁化现象
    • 物质的磁性：物质对磁场的响应特性，包括顺磁性、抗磁性和铁磁性
    • 磁化现象：物质内部磁矩的有序排列导致的宏观磁性
• 第十一章：电磁感应
  • 法拉第电磁感应定律
    • 法拉第定律：描述了通过闭合回路的磁通量变化时产生的感应电动势
  • 楞次定律
    • 楞次定律：感应电动势的方向总是试图阻止产生它的磁通量变化
  • 非静电力
    • 感生电动势：由磁场变化引起的电动势
    • 动生电动势：由导体在磁场中运动产生的电动势
  • 感应电动势计算
    • 分析和计算：动生电动势和感生电动势相关问题的分析和计算方法