导图社区 电磁学
电磁学是研究电磁现象的规律和应用的物理学分支学科，下图主要描述电磁变化的基本知识点，对于建构物理概念有所用处。
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磁场
前提：一切磁现象起源于电荷运动，磁场也具有能量，也是物质的一种存在形式
电磁导图
表述就是磁场强度环流为传导电流代数和
电磁的联系
电磁感应现象
楞次定律：感应电流有这样的方向，阻碍原电流的变化
电磁感应定律
法拉第电磁感应定律：ε=-dΨ/dt，Ψ为磁链数：Ψ=Nφ
感应电动势的方向
①规定绕行正方向
②确定磁通量的正负
③确定磁通量变化率的正负
④确定感应电动势
动生电动势
F=q·v×B，E=v×B, ε=∫E·dl=∫(v×B)·dl
动生电动势ε的方向与dl一致
计算：感生动生算法兼容
感生电场激发感生电动势
∮E·dl=-∫∂B/∂t ·dS,S是闭合回路包含的面积
性质
环流不为0，不是保守场
电场线闭合
应用
电磁感应加速器
自感互感
自感
毕奥沙伐尔定律：B正比于I,磁链数Ψ正比于B，∴Ψ∝I,即Ψ=LI
L是自感系数，单位为H(亨利)
互感
回路在其他回路产生的磁链数Ψ=MI，这里的I是本电流
M是互感系数
计算
都是L或M=Ψ/I
电磁场
位移电流假设
安培环路定理失效奇案？
传导电流中间中断
修正：位移电流
变化的电场也可以是一种电流 I=dq/dt=Sdσ/dt=JdS
其中Jd是位移电流密度，Jd=∂D/∂t
全电流定律
由位移电流假说则磁环流∮H·dl=I+I'
麦克斯韦方程组
∮D·ds=q,电场性质
∮B·dS=0，磁场性质
∮E·dl=-∫∂B/∂t ·dS，变化的磁场与电场关系
∮H·dl=I+∫∂D/∂t·dS，变化的电场与磁场的关系
应用麦克斯韦方程组应考虑D=εE,B=μH,J=γE
磁能
自感磁能
Wm=1/2LI**2=1/2BHV
互感磁能
Wm=M I1 I2
能量密度ω=1/2BH
洛伦兹力F=qvBsinθ
霍尔效应
根据载流子的正负判断导体类型正，p类型导体负，n类型导体
磁束现象
磁镜效应,磁瓶磁容器，核反应堆
磁场对载流导线的作用
安培力：F=IL×B
F=∫Idl×B
平行长直导线
安培力做功：W=IΔΦ
应用：电磁炮等
载流线圈的转动
磁矩m=ISen
磁力矩M=m×B
高斯定理：无源场 ∮B·dS=0
磁化
定义：磁介质响应外磁场变化产生磁化电流
描述 ：磁化强度 M=∑m/∆v，外磁场越大，M越强
磁化电流：沿横截面边缘的圆电流I’
与磁化强度M 的关系：∮M·dl=I’
磁介质中的磁场
磁环流
磁介质中存在磁化电流，故安培环路定理推广：∮B·dl=μ0（∑I+I’）
磁化电流与传导电流在一起，比较复杂
由上面的关系
得到∮(B/μ0-M)·dl=I
定义磁场强度H=B/μ0-M,∮H·dl=I
磁化率Χm：M=Χm·H,Χm=μr-1，μr是相对磁导率
μ=μ0μr为磁导率
顺磁质 ，Χm>0,μr>1
抗磁质 ，Χm<0,μr<1
铁磁质B和H不是简单正比关系，磁导率可变，存在磁饱和，可产生特别强的附加磁场
存在磁滞现象：外磁场撤销后，还能保持一段时间的磁性
铁磁质有一特定温度，超过了就变成了普通顺磁质
关于剩磁：即H缓慢到0，介质中仍有磁Br，消磁要反向加Hc，Hc为矫顽力
磁感应强度B
毕奥沙伐尔定律：dB=μ0Idl sinθ/(4лr**2)
磁感应强度叠加产生
直电流磁场
圆电流轴线磁场
安培环路定理
无限长圆柱面
同轴圆
无限长圆柱体
同心小圆柱
无限长载流螺线管
环路取截面矩阵
螺绕环电流
环路取同心圆
总结
麦克斯韦方程组把电磁完美的纳入大一统理论中，在更高的层次上揭示了统一理论，为后人指引了方向，变化的电流，变化的磁场，值得反复品味
这些知识书上都有滴，有不足就到书上看看哈，那比较具体
