㈠ 大学物理电磁学都包括哪些
电磁学是研究电和磁的相互作用现象,及其规律和应用的物理学分支学科。 电学与磁学领域有着紧密关系,广义的电磁学可以说是包含电学和磁学;但狭义来说是一门探讨电性与磁性交互关系的学科。主要研究电磁波,电磁场以及有关电荷,带电物体的动力学等。电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科,主要是基于电流的磁效应和变化的磁场电效应两个重要的实验发现。
电磁学是研究电和磁的相互作用现象,及其规律和应用的物理学分支学科。根据近代物理学的观点,磁的现象是由运动电荷所产生的,因而在电学的范围内必然不同程度地包含磁学的内容。所以,电磁学和电学的内容很难截然划分,而“电学”有时也就作为“电磁学”的简称
电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科,主要是基于两个重要的实验发现,即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。这两个实验现象,加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设,奠定了电磁学的整个理论体系,发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。
导线所载有的电流,会在四周产生磁场,其磁场线是以同心圆图案环绕着导线的四周。
使用电流表可以直接地测量电流。但这方法的缺点是必须切断电路,将电流表置入电路中间。间接地测量伴电流四周的磁场,也可以测量出电流强度。优点是,不需要切断电路。应用这方法来测量电流的仪器有霍尔效应感测器、电流钳(current clamp) ,变流器(currenttransformer) 、 Rogowski coil 等等。
电子的发现,使电磁学和原子与物质结构的理论结合了起来,洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质归结为原子中电子的效应,统一地解释了电、磁、光现象。
电磁学是物理学的一个分支。电学与磁学领域有着紧密关系,广义的电磁学可以说是包含电学和磁学,但狭义来说是一门探讨电性与磁性交互关系的学科。 主要研究电磁波,电磁场以及有关电荷,带电物体的动力学等等。
现象
人们很早就已知道发电鱼(electric fish)会发出电击。根据公元前2750年撰写的古埃及书籍,这些电鱼被称为“尼罗河的雷使者”,是所有其它鱼的保护者。大约两千五百年之后,希腊人、罗马人,阿拉伯自然学者和阿拉伯医学者,才又出现关于发电鱼的记载。古罗马医生 Scribonius Largus 也在他的大作《Compositiones Medicae》中,建议患有像痛风或头疼一类病痛的病人,去触摸电鳐,也许强力的电击会治愈他们的疾病。
阿拉伯人可能是最先了解闪电本质的族群。他们也可能比其它族群都先认出电的其它来源。早于15世纪以前,阿拉伯人就创建了“闪电”的阿拉伯字 “raad”,并将这字用来称呼电鳐。
在地中海区域的古老文化里,很早就有文字记载,将琥珀棒与猫毛摩擦后,会吸引羽毛一类的物质。公元前600年左右,古希腊的哲学家泰勒斯(Thales, 640-546B.C.)做了一系列关于静电的观察。从这些观察中,他认为摩擦使琥珀变得磁性化。这与矿石像磁铁矿的性质迥然不同;磁铁矿天然地具有磁性。泰勒斯的见解并不正确。但后来,科学会证实磁与电之间的密切关系。
㈡ 大学物理实验都有哪些
㈢ 大学物理电磁学有哪些公式详细一些的
买本电磁学的书不都知道了,况且没学过的话光看公式也是没用的
㈣ 大学物理电磁学或电磁学论文
电磁学是物理学的一个分支。电学与磁学领域有着紧密关系,广义的电磁学可以说是包含电学和磁学,但狭义来说是一门探讨电性与磁性交互关系的学科。 主要研究电磁波,电磁场以及有关电荷,带电物体的动力学等等。
电磁学或称电动力学或经典电动力学。之所以称为经典,是因为它不包括现代的量子电动力学的内容。电动力学这样一个术语使用并不是非常严格,有时它也用来指电磁学中去除了静电学、静磁学后剩下的部分,是指电磁学与力学结合的部分。这个部分处理电磁场对带电粒子的力学影响。
电磁学的基本理论由19世纪的许多物理学家发展起来,麦克斯韦方程组通过一组方程统一了所有的这些工作,并且揭示出了光作为电磁波的本质。
电磁学的基本方程式为麦克斯韦方程组,此方程组在经典力学的相对运动转换(伽利略变换)下形式会变,在伽里略变换下,光速在不同惯性座标下会不同。保持麦克斯韦方程组形式不变的变换为洛伦兹变换,在此变换下,不同惯性座标下光速恒定。
二十世纪初迈克耳孙-莫雷实验支持光速不变,光速不变亦成为爱因斯坦的狭义相对论的基石。取而代之,洛伦兹变换亦成为较伽利略变换更精密的惯性座标转换方式。
静磁现象和静电现象很早就受到人类注意。中国远古黄帝时候就已经发现了磁石吸铁、磁石指南以及摩擦生电等现象。系统地对这些现象进行研究则始于16世纪。1600年英国医生威廉·吉尔伯特(William Gilbert,1544~1603)发表了<论磁、磁饱和地球作为一个巨大的磁体>(Demagnete,magneticisque corporibus et de magnomagnete tellure)。他总结了前人对磁的研究,周密地讨论了地磁的性质,记载了大量实验,使磁学从经验转变为科学。书中他也记载了电学方面的研究。
㈤ 大学物理实验都有哪些
大学物理实验有:杨氏模量,迈克尔逊干涉仪,全息照相,衍射光栅,单缝衍射,光电效应,用分光计测量玻璃折射率,透镜组基点的测量,测量波的传播速度,密里根油滴实验,模拟示波器的使用,磁电阻巨磁电阻测量,半导体电光光电器件特性测量、等厚干涉
1、杨氏模量
杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。当一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL时,F/S叫应力,其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力;ΔL/L叫应变,其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。
2、迈克尔逊干涉仪
迈克尔逊干涉仪,是1881年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作,为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。
3、等厚干涉
等厚干涉是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹.薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹,故称等厚干涉.(牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉.)
4、示波器的使用
波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点(这是传统的模拟示波器的工作原理)。
5、电桥法测电阻
采用典型的四线制测量法。以期提高测量电阻(尤其是低阻)的准确度。程控恒流源、程控前置放大器、A/D转换器构成了测量电路的主体。中央控制单元通过控制恒流源给外部待测负载施加一个恒定、高精度的电流,然后,将所获得的数据(包括测试电压、当前的测试电流等)进行处理,得到实际电阻值。
㈥ 物理电磁学内容有哪些
研究电荷,电流产生电场,磁场的规律, 电场和磁场相互联系;
电磁场对电荷,电流的作用,电磁场对物质的各种效应;
电磁波的产生与传播.
电磁场是一种特殊的物质
物质的电结构是物质的基本组成形式;
电磁场是物质世界的重要组成部分;
电磁作用是物质的基本相互作用.
研究电磁运动现象及其规律
电磁学的应用
渗透到物理学的各个领域;
研究化学,生物学的重要基础;
科学技术的理论基石.
力学,声学,光学,固体物理,半导体物理,光电子学,激光物理,量子物理,地球物理,天体物理 ……
电化学,量子化学,生物电,参量探测……
电机,电器,电气,通信,雷达,电脑,电测……
电磁学概述
大量实验事实表明,物体间的相互作用不是超距作用,而是由场传递的.电磁力就是由电磁场传递的.正是场与实物间的相互作用,才导致实物间的相互作用.电磁学:研究物质间电磁相互作用,研究电磁场的产生,变化和运动的规律.
关于电磁现象的观察记录
公元前约585年希腊学者泰勒斯观察到用布摩擦过的琥珀能吸引轻微物体."电"(electricity)这个词就是来源于希腊文琥珀.
我国,战国时期《韩非子》中有关"司南" 的记载;《吕氏春秋》中有关"慈石召铁"的记载东汉时期王充所着《论衡》一书记有"顿牟缀芥,磁石引针"字句
电和磁现象的系统研究
英国威廉·吉尔伯特在1600年出版的《论磁,磁体和地球作为一个巨大的磁体》一书中描述了对电现象所做的研究,把琥珀,金刚石,蓝宝石,硫磺,树脂等物质摩擦后会吸引轻小物体的作用称为"电性",也正是他创造了"电"这个词.吉尔伯特第一次明确区分了以前常被人混在一起的电和磁这两种吸引.他指出这两种吸引之间有深刻的差异.
电磁现象的定量研究
从1785年库仑定律的建立开始,其后通过泊松,高斯等人的研究形成了静电场(以及静磁场)的(超距作用)理论.伽伐尼于1786年发现了电流,后经伏特,欧姆,法拉第等人发现了关于电流的定律.1820年奥斯特发现了电流的磁效应,一两年内,毕奥,萨伐尔,安培,拉普拉斯等作了进一步定量的研究.1831年法拉第发现了有名的电磁感应现象,并提出了场和力线的概念,进一步揭示了电与磁的联系.在这样的基础上,麦克斯韦集前人之大成,再加上他极富创见的关于感应电场和位移电流的假说,建立了以一套方程组为基础的完整的宏观的电磁场理论.
电磁学内容按性质来分,主要包括"场"和"路"两部分.大学物理偏重于从"场"的观点来进行阐述."场"不同于实物物质,它具有空间分布,但同样具有质量,能量和动量,对矢量场(包括静电场和磁场)的描述通常用到"通量"和"环流"两个概念及相应的通量定理和环路定理.
静电场 相对于观察者静止的电荷所激发的电场.
第一节 电荷的量子化 电荷守恒定律
电荷的种类(极性)
1. 带电
用摩擦或其它方法可使物体带电.
2. 电荷的概念
把带电体所带的电称为电荷.
3. 正电荷和负电荷
电荷有两种:正电,负电.1750年,美国物理学家 富兰克林(B.FrankLin)首先命名.
同性电荷相斥,异性电荷相吸.
带电体所带电荷的多少叫电量.单位:库仑(C).
4. 物质的电结构理论
物质由原子组成,原子由原子核和核外电子组成,原子核又由中子和质子组成.中子不带电,质子带正电,电子带负电.质子数和中子数相等,原子呈电中性.电荷是实物粒子的一种属性,它描述了实物粒子的电性质.
物体带电的本质是两种物体间发生了电子的转移.即一物体失去电子带正电,另一物体得到电子带负电.
二,电荷的量子性
1. 实验证明,在自然界中,电荷总是以一个基本单元的整数倍出现,
即 n为1,2,3,……
2. 电荷的这种只能取分立的,不连续量值的特性叫做电荷的量子性.
3. 电荷的基本单元就是一个电子所带电量的绝对值—.
1890年斯通尼引入了"电子"(electron)这一名称来表示带有负的基元电荷的粒子.
1913年密立根设计了有名的油滴试验,直接测定了此基元电荷的量值.
许多基本粒子都带有正的或负的基元电荷.微观粒子所带的基元电荷数常叫做它们各自的电荷数,都是正整数或负整数.
近代物理从理论上预言基本粒子由若干种夸克或反夸克组成,每一个夸克或反夸克带有或的电量.至今尚未从实验中直接发现单独存在的夸克或反夸克,仅在一些间接的实验中得到验证.
三,电荷守恒定律
由摩擦生电的实验可见,当一种电荷出现时,必然有相等量值的异号电荷同时出现;一种电荷消失时,必然有相等量值的异号电荷同时消失.因此,在孤立系统中,不管其中的电荷如何迁移,系统的电荷的代数和保持不变——电荷守恒定律.
现代物理研究已表明,在粒子的相互作用过程中,电荷是可以产生和消失的.然而电荷守恒并未因此而遭到破坏.
例如,电子对的"产生"
电子对的"湮灭"
四,电荷的运动不变性
一个电荷的电量与它的运动状态无关,即系统所带电荷与参考系的选取无关.
第二节 库仑定律
一,点电荷的概念
当一个带电体本身的线度比所研究的问题中所涉及的距离小得多时,该带电体的形状与电荷在其上的分布状况均无关紧要,该带电体就可看作为一个带电的点,叫做点电荷.
二,库仑定律
1. 表述
在真空中,两个静止的点电荷之间的相互作用力,其大小与它们电荷的乘积成正比,与它们之间距离的二次方成反比;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.
2. 表达式
其中
称为真空电容率.
说明:
(1)在库仑定律表示式中引入真空电容率和"4π"因子的作法,称为单位制的有理化.
(2)从式子可见,当和同号时,,即表现为排斥力;当和异号时,,即表现为吸引力.静止电荷间的电作用力,又称为库仑力.
(3)两静止点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律.
(4)两个以上的静止的点电荷之间的作用力遵循电力的叠加原理:即两个以上的点电荷对一个点电荷的作用力等于各个点电荷单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和.
(5)库仑定律是直接由实验总结出来的规律,它是静电场理论的基础,以它为基础将导出其他重要的电场方程.
(6)库仑定律为实验定律,r 从广大范围内正确有效,且服从力的矢量合成法则.
第三节 电场强度
引言:场的基本概念
按字义理解,所谓"场"是指某种物理量在空间的一种分布.例如 温度场, 速度场 而温度和速度就称为相应的场量.
标量场 矢量场 均匀场 静场 稳恒场
物理学中,"场"是指物质的一种特殊形态.实物和场是物质的两种存在形态,它们具有不同的性质,特征和不同的运动规律.场的物质性表现在场是一种客观实在,不依赖人们的意识而存在着,为人们的意识所反映,而且与实物一样,场也有质量,能量,动量和角动量.
实物是由原子分子组成的,一种实物占据的空间,不能同时被其他实物所占据,而场是一种弥漫在空间的特殊物质,它遵从叠加性,即一种场占据的空间,能为其他场同时占有,互不发生影响.实物之间的各种相互作用总是通过各种场来传递的.
标量场的场量在空间各点只有大小,没有方向.为描述场的整体分布的特征,通常采用等值面和等值线的方法.常常引入标量场的梯度.
矢量场的场量在空间不同点上既可能有不同的量值也可能有不同的方向.为了描述矢量场的性质,总是通过它的场线,通量和环流来进行研究的.
一,静电场
1. 超距作用和近距作用(场的观点)
2. 场论观点(法拉第)
没有物质,物体之间的相互作用是不可能发生的.
根据场论观点:
(1)特殊媒介物质—电场
(2)电场力
3. 静电场
相对于观察者静止的电荷周围所存在的场称为静电场(该电荷称为场源电荷).
(1)静电场仅是电磁场的一种特殊形态.
(2)电磁场与实物物质一样具有质量,能量,动量等.
(3)电磁场一经产生就能单独存在,即使产生它的电荷已消失.
(4)电磁场可同时在空间叠加.
(5)场和实物虽然都是物质,但又有区别.是物质存在的两种不同形式.
(6)近代观点:两个点电荷是通过交换场量子而相互作用的,电磁场的场量子就是光子.
4. 静电场的重要表现
引入电场的任何带电体都将受到电场的作用力;当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体作功.
二,电场强度
1. 如何描述电场对电荷的作用
引入试探电荷:是点电荷;所带电量足够小,以致在电场中不会影响原有的电场的分布.
2. 实验事实
(1)在场中不同点,受力的大小,方向均不同;
(2)不同在场中确定点其受力的方向确定,大小与成正比;
(3)比值/与无关,仅由电场本身的性质决定.
3. 定义电场强度(简称场强)
即电场强度定义为:电场中某点的电场强度在量值上等于放在该点的单位正试验电荷所受的电场力,其方向与正试验电荷受力方向一致.
4. 说明
(1)单位:
(2)是空间坐标的一个矢量点函数,其方向与正试验电荷所受力的方向相同.
(3)在已知电场强度分布的电场中,电荷在场中某点处所受的力为.
三,点电荷电场强度
根据库仑定律,有
从上式可得出结论:
当时,的方向与的方向相同;
当时,的方向与的方向相反.
在以为原点,r为半径所作的球面上,各处的大小相等,方向沿径矢,具有球对称性.即真空中点电荷的电场是非均匀场,但具有对称性.
四,电场强度叠加原理
1. 场强叠加原理
设场源由n 个点电荷q1,q2,…,qn组成,作用在场中某点P 处试验电荷q0上的力为各点电荷所产生的力,,的矢量和.
相应的合场强为:
即点电荷系在某点产生的场强,等于每一个点电荷单独存在时在该点分别产生的场强的矢量和,这就是场强叠加原理.
2. 连续分布电荷电场的场强
任何带电体都可以看成是许多电荷元的集合,在电场中任一场点P处,每一电荷元在P点产生的场强为
整个带电体在P点的场强为:
实际带电体的电荷连续分布的具体形式大致有三种:
(1)体分布:
(2)面分布:
(3)线分布:
五,电偶极子的电场强度
1. 几个概念:
(1)两个电荷相等,符号相反,相距为的点电荷和,若场点P到这两个点电荷的距离比大得多时,这两个点电荷构成的电荷系称为电偶极子.
(2)从指向的矢量称为电偶极子的轴.
(3)电偶极矩:
2. 电偶极子的电场强度
(1)电偶极子轴线延长线上一点的电场强度
(2)电偶极子轴线的中垂线上一点的电场强度
㈦ 求高人赠一个大学物理(大一演示物理)创新性实验的课题,最好是电磁学方面的。来自对生活的原创观察
白光是复色光....通俗一点说就是由别的光混合成的,,,,,那么透过薄片变成红光的原因一定是吸收了其它颜色的光线,而不吸收红色的光线,,,,类似证明白光是复色光的方法就是三棱镜成像,,,,,,,
㈧ 几个大学物理电磁学题目,每个都有100分!!在线等
第一题
uab+e3-r2*I总=0
I总=I1+I2
I1+e1/R1+r1
I2=e2/r2
P=I总^2(平方)*R2
PO=e3*I总
第二题
全部用毕奥沙法尔定理,直线在P点产生磁感应强度为B=μI/2πR,代进去算下正好为μ,方向平行圆环面向右
对于圆环,dB=(μIsinα/4πr*r)dl=
本题α为45度,对这个感应强度做闭合曲面积分,由于圆环上每点和P的距离相同,在P上产生的感应强度大小相等。由于圆环的对称,其他方向的分量抵消,只剩下垂直平面向下的分量,叠加可得dB=4π分之根号2μ乘以dl
积分得B=μsinπ/4
磁感应强度和向量为2分之根号6乘以μ
μ为磁通率
第三题
单相阻抗是电阻的平方加电抗的平方再开方,是10。
星形接法,相电压是线电压除以根号3,是220V,所以,相电流就是线电流,是220/10=22(A);单相功率是22*22*6=2904(W),三相总功率就是3*2904=8712(W)。
三角形接法,相电压就是线电压是380V,所以,相电流是380/10=38(A);三相总功率是38*38*6*3=25992(W)。
第四题
...
㈨ 大学物理一般有什么课程会有什么实验课
专业科目主要有普通物理(包括力学、热学、电磁学、振动与波、光学和量子物理基础)固体物理,量子力学,电子技术,数理方法,激光原理等。实验看学校,学校好的,实验器材好,一般都是跟教材同步,你在学什么就做什么实验