㈠ 大學物理電磁學都包括哪些
電磁學是研究電和磁的相互作用現象,及其規律和應用的物理學分支學科。 電學與磁學領域有著緊密關系,廣義的電磁學可以說是包含電學和磁學;但狹義來說是一門探討電性與磁性交互關系的學科。主要研究電磁波,電磁場以及有關電荷,帶電物體的動力學等。電磁學從原來互相獨立的兩門科學(電學、磁學)發展成為物理學中一個完整的分支學科,主要是基於電流的磁效應和變化的磁場電效應兩個重要的實驗發現。
電磁學是研究電和磁的相互作用現象,及其規律和應用的物理學分支學科。根據近代物理學的觀點,磁的現象是由運動電荷所產生的,因而在電學的范圍內必然不同程度地包含磁學的內容。所以,電磁學和電學的內容很難截然劃分,而「電學」有時也就作為「電磁學」的簡稱
電磁學從原來互相獨立的兩門科學(電學、磁學)發展成為物理學中一個完整的分支學科,主要是基於兩個重要的實驗發現,即電流的磁效應和變化的磁場的電效應。這兩個實驗現象,加上麥克斯韋關於變化電場產生磁場的假設,奠定了電磁學的整個理論體系,發展了對現代文明起重大影響的電工和電子技術。
導線所載有的電流,會在四周產生磁場,其磁場線是以同心圓圖案環繞著導線的四周。
使用電流表可以直接地測量電流。但這方法的缺點是必須切斷電路,將電流表置入電路中間。間接地測量伴電流四周的磁場,也可以測量出電流強度。優點是,不需要切斷電路。應用這方法來測量電流的儀器有霍爾效應感測器、電流鉗(current clamp) ,變流器(currenttransformer) 、 Rogowski coil 等等。
電子的發現,使電磁學和原子與物質結構的理論結合了起來,洛倫茲的電子論把物質的宏觀電磁性質歸結為原子中電子的效應,統一地解釋了電、磁、光現象。
電磁學是物理學的一個分支。電學與磁學領域有著緊密關系,廣義的電磁學可以說是包含電學和磁學,但狹義來說是一門探討電性與磁性交互關系的學科。 主要研究電磁波,電磁場以及有關電荷,帶電物體的動力學等等。
現象
人們很早就已知道發電魚(electric fish)會發出電擊。根據公元前2750年撰寫的古埃及書籍,這些電魚被稱為「尼羅河的雷使者」,是所有其它魚的保護者。大約兩千五百年之後,希臘人、羅馬人,阿拉伯自然學者和阿拉伯醫學者,才又出現關於發電魚的記載。古羅馬醫生 Scribonius Largus 也在他的大作《Compositiones Medicae》中,建議患有像痛風或頭疼一類病痛的病人,去觸摸電鰩,也許強力的電擊會治癒他們的疾病。
阿拉伯人可能是最先了解閃電本質的族群。他們也可能比其它族群都先認出電的其它來源。早於15世紀以前,阿拉伯人就創建了「閃電」的阿拉伯字 「raad」,並將這字用來稱呼電鰩。
在地中海區域的古老文化里,很早就有文字記載,將琥珀棒與貓毛摩擦後,會吸引羽毛一類的物質。公元前600年左右,古希臘的哲學家泰勒斯(Thales, 640-546B.C.)做了一系列關於靜電的觀察。從這些觀察中,他認為摩擦使琥珀變得磁性化。這與礦石像磁鐵礦的性質迥然不同;磁鐵礦天然地具有磁性。泰勒斯的見解並不正確。但後來,科學會證實磁與電之間的密切關系。
㈡ 大學物理實驗都有哪些
㈢ 大學物理電磁學有哪些公式詳細一些的
買本電磁學的書不都知道了,況且沒學過的話光看公式也是沒用的
㈣ 大學物理電磁學或電磁學論文
電磁學是物理學的一個分支。電學與磁學領域有著緊密關系,廣義的電磁學可以說是包含電學和磁學,但狹義來說是一門探討電性與磁性交互關系的學科。 主要研究電磁波,電磁場以及有關電荷,帶電物體的動力學等等。
電磁學或稱電動力學或經典電動力學。之所以稱為經典,是因為它不包括現代的量子電動力學的內容。電動力學這樣一個術語使用並不是非常嚴格,有時它也用來指電磁學中去除了靜電學、靜磁學後剩下的部分,是指電磁學與力學結合的部分。這個部分處理電磁場對帶電粒子的力學影響。
電磁學的基本理論由19世紀的許多物理學家發展起來,麥克斯韋方程組通過一組方程統一了所有的這些工作,並且揭示出了光作為電磁波的本質。
電磁學的基本方程式為麥克斯韋方程組,此方程組在經典力學的相對運動轉換(伽利略變換)下形式會變,在伽里略變換下,光速在不同慣性座標下會不同。保持麥克斯韋方程組形式不變的變換為洛倫茲變換,在此變換下,不同慣性座標下光速恆定。
二十世紀初邁克耳孫-莫雷實驗支持光速不變,光速不變亦成為愛因斯坦的狹義相對論的基石。取而代之,洛倫茲變換亦成為較伽利略變換更精密的慣性座標轉換方式。
靜磁現象和靜電現象很早就受到人類注意。中國遠古黃帝時候就已經發現了磁石吸鐵、磁石指南以及摩擦生電等現象。系統地對這些現象進行研究則始於16世紀。1600年英國醫生威廉·吉爾伯特(William Gilbert,1544~1603)發表了<論磁、磁飽和地球作為一個巨大的磁體>(Demagnete,magneticisque corporibus et de magnomagnete tellure)。他總結了前人對磁的研究,周密地討論了地磁的性質,記載了大量實驗,使磁學從經驗轉變為科學。書中他也記載了電學方面的研究。
㈤ 大學物理實驗都有哪些
大學物理實驗有:楊氏模量,邁克爾遜干涉儀,全息照相,衍射光柵,單縫衍射,光電效應,用分光計測量玻璃折射率,透鏡組基點的測量,測量波的傳播速度,密里根油滴實驗,模擬示波器的使用,磁電阻巨磁電阻測量,半導體電光光電器件特性測量、等厚干涉
1、楊氏模量
楊氏模量是描述固體材料抵抗形變能力的物理量。當一條長度為L、截面積為S的金屬絲在力F作用下伸長ΔL時,F/S叫應力,其物理意義是金屬絲單位截面積所受到的力;ΔL/L叫應變,其物理意義是金屬絲單位長度所對應的伸長量。
2、邁克爾遜干涉儀
邁克爾遜干涉儀,是1881年美國物理學家邁克爾遜和莫雷合作,為研究「以太」漂移而設計製造出來的精密光學儀器。它是利用分振幅法產生雙光束以實現干涉。
3、等厚干涉
等厚干涉是由平行光入射到厚度變化均勻、折射率均勻的薄膜上、下表面而形成的干涉條紋.薄膜厚度相同的地方形成同條干涉條紋,故稱等厚干涉.(牛頓環和楔形平板干涉都屬等厚干涉.)
4、示波器的使用
波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束,打在塗有熒光物質的屏面上,就可產生細小的光點(這是傳統的模擬示波器的工作原理)。
5、電橋法測電阻
採用典型的四線制測量法。以期提高測量電阻(尤其是低阻)的准確度。程式控制恆流源、程式控制前置放大器、A/D轉換器構成了測量電路的主體。中央控制單元通過控制恆流源給外部待測負載施加一個恆定、高精度的電流,然後,將所獲得的數據(包括測試電壓、當前的測試電流等)進行處理,得到實際電阻值。
㈥ 物理電磁學內容有哪些
研究電荷,電流產生電場,磁場的規律, 電場和磁場相互聯系;
電磁場對電荷,電流的作用,電磁場對物質的各種效應;
電磁波的產生與傳播.
電磁場是一種特殊的物質
物質的電結構是物質的基本組成形式;
電磁場是物質世界的重要組成部分;
電磁作用是物質的基本相互作用.
研究電磁運動現象及其規律
電磁學的應用
滲透到物理學的各個領域;
研究化學,生物學的重要基礎;
科學技術的理論基石.
力學,聲學,光學,固體物理,半導體物理,光電子學,激光物理,量子物理,地球物理,天體物理 ……
電化學,量子化學,生物電,參量探測……
電機,電器,電氣,通信,雷達,電腦,電測……
電磁學概述
大量實驗事實表明,物體間的相互作用不是超距作用,而是由場傳遞的.電磁力就是由電磁場傳遞的.正是場與實物間的相互作用,才導致實物間的相互作用.電磁學:研究物質間電磁相互作用,研究電磁場的產生,變化和運動的規律.
關於電磁現象的觀察記錄
公元前約585年希臘學者泰勒斯觀察到用布摩擦過的琥珀能吸引輕微物體."電"(electricity)這個詞就是來源於希臘文琥珀.
我國,戰國時期《韓非子》中有關"司南" 的記載;《呂氏春秋》中有關"慈石召鐵"的記載東漢時期王充所著《論衡》一書記有"頓牟綴芥,磁石引針"字句
電和磁現象的系統研究
英國威廉·吉爾伯特在1600年出版的《論磁,磁體和地球作為一個巨大的磁體》一書中描述了對電現象所做的研究,把琥珀,金剛石,藍寶石,硫磺,樹脂等物質摩擦後會吸引輕小物體的作用稱為"電性",也正是他創造了"電"這個詞.吉爾伯特第一次明確區分了以前常被人混在一起的電和磁這兩種吸引.他指出這兩種吸引之間有深刻的差異.
電磁現象的定量研究
從1785年庫侖定律的建立開始,其後通過泊松,高斯等人的研究形成了靜電場(以及靜磁場)的(超距作用)理論.伽伐尼於1786年發現了電流,後經伏特,歐姆,法拉第等人發現了關於電流的定律.1820年奧斯特發現了電流的磁效應,一兩年內,畢奧,薩伐爾,安培,拉普拉斯等作了進一步定量的研究.1831年法拉第發現了有名的電磁感應現象,並提出了場和力線的概念,進一步揭示了電與磁的聯系.在這樣的基礎上,麥克斯韋集前人之大成,再加上他極富創見的關於感應電場和位移電流的假說,建立了以一套方程組為基礎的完整的宏觀的電磁場理論.
電磁學內容按性質來分,主要包括"場"和"路"兩部分.大學物理偏重於從"場"的觀點來進行闡述."場"不同於實物物質,它具有空間分布,但同樣具有質量,能量和動量,對矢量場(包括靜電場和磁場)的描述通常用到"通量"和"環流"兩個概念及相應的通量定理和環路定理.
靜電場 相對於觀察者靜止的電荷所激發的電場.
第一節 電荷的量子化 電荷守恆定律
電荷的種類(極性)
1. 帶電
用摩擦或其它方法可使物體帶電.
2. 電荷的概念
把帶電體所帶的電稱為電荷.
3. 正電荷和負電荷
電荷有兩種:正電,負電.1750年,美國物理學家 富蘭克林(B.FrankLin)首先命名.
同性電荷相斥,異性電荷相吸.
帶電體所帶電荷的多少叫電量.單位:庫侖(C).
4. 物質的電結構理論
物質由原子組成,原子由原子核和核外電子組成,原子核又由中子和質子組成.中子不帶電,質子帶正電,電子帶負電.質子數和中子數相等,原子呈電中性.電荷是實物粒子的一種屬性,它描述了實物粒子的電性質.
物體帶電的本質是兩種物體間發生了電子的轉移.即一物體失去電子帶正電,另一物體得到電子帶負電.
二,電荷的量子性
1. 實驗證明,在自然界中,電荷總是以一個基本單元的整數倍出現,
即 n為1,2,3,……
2. 電荷的這種只能取分立的,不連續量值的特性叫做電荷的量子性.
3. 電荷的基本單元就是一個電子所帶電量的絕對值—.
1890年斯通尼引入了"電子"(electron)這一名稱來表示帶有負的基元電荷的粒子.
1913年密立根設計了有名的油滴試驗,直接測定了此基元電荷的量值.
許多基本粒子都帶有正的或負的基元電荷.微觀粒子所帶的基元電荷數常叫做它們各自的電荷數,都是正整數或負整數.
近代物理從理論上預言基本粒子由若干種誇克或反誇克組成,每一個誇克或反誇克帶有或的電量.至今尚未從實驗中直接發現單獨存在的誇克或反誇克,僅在一些間接的實驗中得到驗證.
三,電荷守恆定律
由摩擦生電的實驗可見,當一種電荷出現時,必然有相等量值的異號電荷同時出現;一種電荷消失時,必然有相等量值的異號電荷同時消失.因此,在孤立系統中,不管其中的電荷如何遷移,系統的電荷的代數和保持不變——電荷守恆定律.
現代物理研究已表明,在粒子的相互作用過程中,電荷是可以產生和消失的.然而電荷守恆並未因此而遭到破壞.
例如,電子對的"產生"
電子對的"湮滅"
四,電荷的運動不變性
一個電荷的電量與它的運動狀態無關,即系統所帶電荷與參考系的選取無關.
第二節 庫侖定律
一,點電荷的概念
當一個帶電體本身的線度比所研究的問題中所涉及的距離小得多時,該帶電體的形狀與電荷在其上的分布狀況均無關緊要,該帶電體就可看作為一個帶電的點,叫做點電荷.
二,庫侖定律
1. 表述
在真空中,兩個靜止的點電荷之間的相互作用力,其大小與它們電荷的乘積成正比,與它們之間距離的二次方成反比;作用力的方向沿著兩點電荷的連線,同號電荷相斥,異號電荷相吸.
2. 表達式
其中
稱為真空電容率.
說明:
(1)在庫侖定律表示式中引入真空電容率和"4π"因子的作法,稱為單位制的有理化.
(2)從式子可見,當和同號時,,即表現為排斥力;當和異號時,,即表現為吸引力.靜止電荷間的電作用力,又稱為庫侖力.
(3)兩靜止點電荷之間的庫侖力遵守牛頓第三定律.
(4)兩個以上的靜止的點電荷之間的作用力遵循電力的疊加原理:即兩個以上的點電荷對一個點電荷的作用力等於各個點電荷單獨存在時對該點電荷的作用力的矢量和.
(5)庫侖定律是直接由實驗總結出來的規律,它是靜電場理論的基礎,以它為基礎將導出其他重要的電場方程.
(6)庫侖定律為實驗定律,r 從廣大范圍內正確有效,且服從力的矢量合成法則.
第三節 電場強度
引言:場的基本概念
按字義理解,所謂"場"是指某種物理量在空間的一種分布.例如 溫度場, 速度場 而溫度和速度就稱為相應的場量.
標量場 矢量場 均勻場 靜場 穩恆場
物理學中,"場"是指物質的一種特殊形態.實物和場是物質的兩種存在形態,它們具有不同的性質,特徵和不同的運動規律.場的物質性表現在場是一種客觀實在,不依賴人們的意識而存在著,為人們的意識所反映,而且與實物一樣,場也有質量,能量,動量和角動量.
實物是由原子分子組成的,一種實物占據的空間,不能同時被其他實物所佔據,而場是一種彌漫在空間的特殊物質,它遵從疊加性,即一種場占據的空間,能為其他場同時佔有,互不發生影響.實物之間的各種相互作用總是通過各種場來傳遞的.
標量場的場量在空間各點只有大小,沒有方向.為描述場的整體分布的特徵,通常採用等值面和等值線的方法.常常引入標量場的梯度.
矢量場的場量在空間不同點上既可能有不同的量值也可能有不同的方向.為了描述矢量場的性質,總是通過它的場線,通量和環流來進行研究的.
一,靜電場
1. 超距作用和近距作用(場的觀點)
2. 場論觀點(法拉第)
沒有物質,物體之間的相互作用是不可能發生的.
根據場論觀點:
(1)特殊媒介物質—電場
(2)電場力
3. 靜電場
相對於觀察者靜止的電荷周圍所存在的場稱為靜電場(該電荷稱為場源電荷).
(1)靜電場僅是電磁場的一種特殊形態.
(2)電磁場與實物物質一樣具有質量,能量,動量等.
(3)電磁場一經產生就能單獨存在,即使產生它的電荷已消失.
(4)電磁場可同時在空間疊加.
(5)場和實物雖然都是物質,但又有區別.是物質存在的兩種不同形式.
(6)近代觀點:兩個點電荷是通過交換場量子而相互作用的,電磁場的場量子就是光子.
4. 靜電場的重要表現
引入電場的任何帶電體都將受到電場的作用力;當帶電體在電場中移動時,電場力將對帶電體作功.
二,電場強度
1. 如何描述電場對電荷的作用
引入試探電荷:是點電荷;所帶電量足夠小,以致在電場中不會影響原有的電場的分布.
2. 實驗事實
(1)在場中不同點,受力的大小,方向均不同;
(2)不同在場中確定點其受力的方向確定,大小與成正比;
(3)比值/與無關,僅由電場本身的性質決定.
3. 定義電場強度(簡稱場強)
即電場強度定義為:電場中某點的電場強度在量值上等於放在該點的單位正試驗電荷所受的電場力,其方向與正試驗電荷受力方向一致.
4. 說明
(1)單位:
(2)是空間坐標的一個矢量點函數,其方向與正試驗電荷所受力的方向相同.
(3)在已知電場強度分布的電場中,電荷在場中某點處所受的力為.
三,點電荷電場強度
根據庫侖定律,有
從上式可得出結論:
當時,的方向與的方向相同;
當時,的方向與的方向相反.
在以為原點,r為半徑所作的球面上,各處的大小相等,方向沿徑矢,具有球對稱性.即真空中點電荷的電場是非均勻場,但具有對稱性.
四,電場強度疊加原理
1. 場強疊加原理
設場源由n 個點電荷q1,q2,…,qn組成,作用在場中某點P 處試驗電荷q0上的力為各點電荷所產生的力,,的矢量和.
相應的合場強為:
即點電荷系在某點產生的場強,等於每一個點電荷單獨存在時在該點分別產生的場強的矢量和,這就是場強疊加原理.
2. 連續分布電荷電場的場強
任何帶電體都可以看成是許多電荷元的集合,在電場中任一場點P處,每一電荷元在P點產生的場強為
整個帶電體在P點的場強為:
實際帶電體的電荷連續分布的具體形式大致有三種:
(1)體分布:
(2)面分布:
(3)線分布:
五,電偶極子的電場強度
1. 幾個概念:
(1)兩個電荷相等,符號相反,相距為的點電荷和,若場點P到這兩個點電荷的距離比大得多時,這兩個點電荷構成的電荷系稱為電偶極子.
(2)從指向的矢量稱為電偶極子的軸.
(3)電偶極矩:
2. 電偶極子的電場強度
(1)電偶極子軸線延長線上一點的電場強度
(2)電偶極子軸線的中垂線上一點的電場強度
㈦ 求高人贈一個大學物理(大一演示物理)創新性實驗的課題,最好是電磁學方面的。來自對生活的原創觀察
白光是復色光....通俗一點說就是由別的光混合成的,,,,,那麼透過薄片變成紅光的原因一定是吸收了其它顏色的光線,而不吸收紅色的光線,,,,類似證明白光是復色光的方法就是三棱鏡成像,,,,,,,
㈧ 幾個大學物理電磁學題目,每個都有100分!!在線等
第一題
uab+e3-r2*I總=0
I總=I1+I2
I1+e1/R1+r1
I2=e2/r2
P=I總^2(平方)*R2
PO=e3*I總
第二題
全部用畢奧沙法爾定理,直線在P點產生磁感應強度為B=μI/2πR,代進去算下正好為μ,方向平行圓環面向右
對於圓環,dB=(μIsinα/4πr*r)dl=
本題α為45度,對這個感應強度做閉合曲面積分,由於圓環上每點和P的距離相同,在P上產生的感應強度大小相等。由於圓環的對稱,其他方向的分量抵消,只剩下垂直平面向下的分量,疊加可得dB=4π分之根號2μ乘以dl
積分得B=μsinπ/4
磁感應強度和向量為2分之根號6乘以μ
μ為磁通率
第三題
單相阻抗是電阻的平方加電抗的平方再開方,是10。
星形接法,相電壓是線電壓除以根號3,是220V,所以,相電流就是線電流,是220/10=22(A);單相功率是22*22*6=2904(W),三相總功率就是3*2904=8712(W)。
三角形接法,相電壓就是線電壓是380V,所以,相電流是380/10=38(A);三相總功率是38*38*6*3=25992(W)。
第四題
...
㈨ 大學物理一般有什麼課程會有什麼實驗課
專業科目主要有普通物理(包括力學、熱學、電磁學、振動與波、光學和量子物理基礎)固體物理,量子力學,電子技術,數理方法,激光原理等。實驗看學校,學校好的,實驗器材好,一般都是跟教材同步,你在學什麼就做什麼實驗