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第一章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)和牛頓運(yùn)動(dòng)定律1.1△r平均速度v=△t1。2瞬時(shí)速度v=lim△rdr=dt△t△t01.3速度v=lim△rlimds△tdt△t0△t01.6△v平均加速度a=△t1.7瞬時(shí)加速度(加速度)a=lim△vdv=dt△t△t01.8瞬時(shí)加速度a=dv=d2rdtdt21.11勻速直線運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)x=x+vt01.12變速運(yùn)動(dòng)速度v=v0+at1。13變速運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)x=x0+v0t+1at221。14速度隨坐標(biāo)變化公式22:v-v0=2a(x-x0)1.15自由落體運(yùn)動(dòng)1.16豎直上拋運(yùn)動(dòng)vgtvv0gty1at2yv0t1gt222v22gyv2v022gy1。17拋體運(yùn)動(dòng)速度重量vxv0cosavyv0sinagtxv0cosa?t1。18拋體運(yùn)動(dòng)距離重量yv0sina?t1gt22v02sin2a1。19射程X=g
1.24圓周運(yùn)動(dòng)加速度等于切向加速度與法向加速度矢量和a=at+an1。25加速度數(shù)值a=at2an21。26法向加速度和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度同樣an=v2R1.27切向加速度只改變速度的大小at=dvdt1.28vdsRdΦRωdtdt1。29角速度ωdφdt1。30角加速度αdωd2φdtdt21.31角加速度a與線加速度a、a間的關(guān)系ntan=v2(Rω)2Rω2at=dvRdωRαRRdtdt牛頓第必然律:任何物體都保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),除非它碰到作使勁而被迫改變這類狀態(tài)。牛頓第二定律:物體碰到外力作用時(shí),所獲取的加速度a的大小與外力F的大小成正比,與物體的質(zhì)量m成反比;加速度的方向與外力的方向同樣。1.37F=ma1牛頓第三定律:若物體A以力F作用與物體B,則同時(shí)物體B必以力F2作用與物體A;這兩個(gè)力的大小相等、方向相反,并且沿同素來線.萬有引力定律:自然界任何兩質(zhì)點(diǎn)間存在著互相吸引力,其大小與兩質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量的乘積成正比,與兩質(zhì)點(diǎn)間的距離的二次方成反比;引力的方向沿兩質(zhì)點(diǎn)的連線1。39F=Gm1m2G為萬有引力稱量=6.67×10—r211Nm2/kg2?1。40重力P=mg(g重力加速度)1.20射高Y=v02sin2a2g1.21飛翔時(shí)間y=xtga—
gx2g
1.41重力P=GMmr2M1.42有上兩式重力加速度g=G(物體的重力加速度與r2物體自己的質(zhì)量沒關(guān),而緊隨它到地心的距離而變)1.22軌跡方程y=xtga—
gx2
1。43胡克定律F=—kx(k是比率常數(shù),稱為彈簧的勁度1。23向心加速度a=
2v02cos2av2
系數(shù))1.44最大靜摩擦力f最大=μ0N(μ0靜摩擦系數(shù))R1。45滑動(dòng)摩擦系數(shù)f=μN(yùn)(μ滑動(dòng)摩擦系數(shù)略小于μ)0第二章守恒定律2.1動(dòng)量P=mvd(mv)dP2。2牛頓第二定律F=dtdt2。3動(dòng)量定理的微分形式Fdt=mdv=d(mv)dvF=ma=mdt2。4t2v2Fdt=d(mv)=mv2-mv1t1v12。5沖量I=t2Fdt12.6動(dòng)量定理I=P2-P12.7平均沖力F與沖量I=t2)Fdt=F(t—tt121t2FdtIt1mv2mv12。9平均沖力F=t1=t1=t1t2t2t22.12質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理(F1+F2)△t=(m1v1+m2v2)-m1v10+m2v20)左面為系統(tǒng)所受的外力的總動(dòng)量,第一項(xiàng)為系統(tǒng)的末動(dòng)量,二為初動(dòng)量nnn2。13質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理:Fi△tmivimivi0i1i1i1作用在系統(tǒng)上的外力的總沖量等于系統(tǒng)總動(dòng)量的增量2.14質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量守恒定律(系統(tǒng)不受外力或外力矢量和為零)nnmivi=mivi0=常矢量i1i12.16Lp?RmvR圓周運(yùn)動(dòng)角動(dòng)量R為半徑2.17Lp?dmvd非圓周運(yùn)動(dòng),d為參照點(diǎn)o到p點(diǎn)的垂直距離2。18Lmvrsin同上2。21MFdFrsinF對(duì)參照點(diǎn)的力矩2。22Mr?F力矩dL2.24M作用在質(zhì)點(diǎn)上的合外力矩等于質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)dt量的時(shí)間變化率dL02.26dt若是對(duì)于某一固定參照點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)(系)常矢量所受的外力矩的矢量和為零,則此質(zhì)點(diǎn)對(duì)于該參照點(diǎn)的角
動(dòng)量保持不變.質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量守恒定律2.28Imiri2剛體對(duì)給定轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量i2.29MI(剛體的合外力矩)剛體在外力矩M的作用下所獲取的角加速度a與外協(xié)力矩的大小成正比,并于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I成反比;這就是剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律。2。30Ir2dmr2dv轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(dv為相應(yīng)質(zhì)mv元dm的體積元,p為體積元dv處的密度)2.31LI角動(dòng)量dL2.32MIa物體所受對(duì)某給定軸的合外力矩等dt于物體對(duì)該軸的角動(dòng)量的變化量2。33MdtdL沖量距tLdLLL0II2.34Mdt0t0L02。35LI常量2。36WFrcos2。37WF?r力的功等于力沿質(zhì)點(diǎn)位移方向的重量與質(zhì)點(diǎn)位移大小的乘積2.38WabbadWbaF?drbaFcosds(L)(L)(L)2.39WbaF?drba(F1F2Fn)?drW1W2(L)(L)協(xié)力的功等于各分力功的代數(shù)和2.40NW功率等于功比上時(shí)間tWdW2。41Nlimtdtt02.42NlimFcossF?v瞬時(shí)功率Fcosvt0t等于力F與質(zhì)點(diǎn)瞬時(shí)速度v的標(biāo)乘積2。43Wvv0mvdv1mv21mv02功等于動(dòng)能的增22量2.44Ek1mv2物體的動(dòng)能22.45WEkEk0協(xié)力對(duì)物體所作的功等于物體動(dòng)能的增量(動(dòng)能定理)2。46Wabmg(hahb)重力做的功2.47WabbaF?dr(GMm)(GMm)萬有引力rarb做的功2.48WababF?dr1kxa21kxb2彈性力做的功222。49W保abEpaEpbEp勢(shì)能定義2.50Epmgh重力的勢(shì)能表達(dá)式2.51EpGMm萬有引力勢(shì)能1r2.52Epkx2彈性勢(shì)能表達(dá)式22.53W外W內(nèi)EkEk0質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能的增量等于所有外力的功和內(nèi)力的功的代數(shù)和(質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理)2。54W外W保內(nèi)W非內(nèi)EkEk0守舊內(nèi)力和不守舊內(nèi)力2。55W保內(nèi)EpEpEp系統(tǒng)中的守舊內(nèi)力的功0等于系統(tǒng)勢(shì)能的減少許2。56W外W非內(nèi)(EkEp)(Ek0Ep0)2.57EEkEp系統(tǒng)的動(dòng)能k和勢(shì)能p之和稱為系統(tǒng)的機(jī)械能2.58W外W非內(nèi)EE0質(zhì)點(diǎn)系在運(yùn)動(dòng)過程中,他的機(jī)械能增量等于外力的功和非守舊內(nèi)力的功的總和(功能原理)2。59當(dāng)W外、0時(shí),有EEkEp常量如0W非內(nèi)果在一個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)過程中的任意一小段時(shí)間內(nèi),外力對(duì)系統(tǒng)所作總功都為零,系統(tǒng)內(nèi)部又沒有非守舊內(nèi)力做功,則在運(yùn)動(dòng)過程中系統(tǒng)的動(dòng)能與勢(shì)能之和保持不變,即系統(tǒng)的機(jī)械能不隨時(shí)間改變,這就是機(jī)械能守恒定律。2。601mv2mgh2mgh0重力作用下機(jī)械能1mv022守恒的一個(gè)特例2.611mv21kx21mv021kx02彈性力作用下的2222機(jī)械能守恒第三章氣體動(dòng)理論1毫米汞柱等于133。3Pa1mmHg=133。3Pa1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓等戶760毫米汞柱1atm=760mmHg=1。013×105Pa熱力學(xué)溫度T=273.15+t
3。2氣體定律P1V1P2V2常量即PV=常量T1T2T阿付伽德羅定律:在同樣的溫度和壓強(qiáng)下,1摩爾的任何氣體所占有的體積都同樣.在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,即壓強(qiáng)P0=1atm、溫度T0=273。15K時(shí),1摩爾的任何氣體體積均為v0=22.41L/mola。0221023mol-13.3羅常量N=63。5普適氣體常量RP0v0國際單位制為:8.314J/T0mol。K)壓強(qiáng)用大氣壓,體積用升8.206×10—2atm。L/(mol。K)3.7理想氣體的狀態(tài)方程:PV=MRTv=M(質(zhì)MmolMmol量為M,摩爾質(zhì)量為Mmol的氣體中包括的摩爾數(shù))(R為與氣體沒關(guān)的普適常量,稱為普適氣體常量)3。8理想氣體壓強(qiáng)公式P=1mnv2(n=N為單位體積中3V的平均分字?jǐn)?shù),稱為分子數(shù)密度;m為每個(gè)分子的質(zhì)量,v為分子熱運(yùn)動(dòng)的速率)MRTNmRTNRnkT(nN3.9P=NAmVT為MmolVVNAV氣體分子密度,R和NA都是普適常量,兩者之比稱為波爾茲常量k=R1.381023J/KNA3。12氣體動(dòng)理論溫度公式:平均動(dòng)能t3kT(平均2動(dòng)能只與溫度有關(guān))完整確立一個(gè)物體在一個(gè)空間的地址所需的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)量,稱為這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的自由度。雙原子分子共有五個(gè)自由度,此中三個(gè)是平動(dòng)自由度,兩個(gè)適轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,三原子或多原子分子,共有六個(gè)自由度)分子自由度數(shù)越大,其熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能越大。每個(gè)具有同樣的品均動(dòng)能1kT23.13tikTi為自由度數(shù),上邊3/2為一個(gè)原子2分子自由度3。141摩爾理想氣體的內(nèi)能為:E0=NA1NAkTiRT223。15質(zhì)量為M,摩爾質(zhì)量為Mmol的理想氣體能能為E=E0ME0MiRTMmolMmol2氣體分子熱運(yùn)動(dòng)速率的三種統(tǒng)計(jì)平均值3。20最概然速率(就是與速率散布曲線的極大值所對(duì)應(yīng)哦速率,物理意義:速率在p周邊的單位速率間隔內(nèi)的分子數(shù)百分比最大)2kTkTp越大,分子pm1.41(溫度越高,m質(zhì)量m越大p)R3。21由于k=NA和mNA=Mmol因此上式可表示為2kT2RT2RTRTpmNAMmol1.41mMmol8kT8RTRT3.22平均速率vMmol1.60mMmol3。23方均根速率v23RT1.73RTMmolMmol三種速率,方均根速率最大,平均速率次之,最概速率最??;在議論速率散布時(shí)用最概然速率,計(jì)算分子運(yùn)動(dòng)經(jīng)過的平均距離時(shí)用平均速率,計(jì)算分子的平均平動(dòng)動(dòng)能時(shí)用分均根第四章熱力學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)第必然律:熱力學(xué)系統(tǒng)從平衡狀態(tài)1向狀態(tài)2的變化中,外界對(duì)系統(tǒng)所做的功'W和外界傳給系統(tǒng)的熱量Q兩者之和是恒定的,等于系統(tǒng)內(nèi)能的改變E-E12’4.1W+Q=E2-E14.2Q=E2—E1+W注意這里為W同一過程中系統(tǒng)對(duì)外界所做的功(Q>0系統(tǒng)從外界吸取熱量;Q〈0表示系統(tǒng)向外界放出熱量;W>0系統(tǒng)對(duì)外界做正功;W<0系統(tǒng)對(duì)外界做負(fù)功)4.3dQ=dE+dW(系統(tǒng)從外界吸取細(xì)小熱量dQ,內(nèi)能增添細(xì)小兩dE,對(duì)外界做微量功dW
4.4平衡過程功的計(jì)算dW=PSdl=PdVV24。5W=PdVV14。6平衡過程中熱量的計(jì)算Q=MC(T2T1)(C為Mmol摩爾熱容量,1摩爾物質(zhì)溫度改變1度所吸收或放出的熱量)4。7等壓過程:QpM(T2T1)定壓摩爾熱容量CpMmol4.8等容過程:QvM(T2T1)定容摩爾熱容CvMmol量4.9內(nèi)能增量E2—MiE1=R(T2T1)Mmol2MidEMmol24.11等容過程PMRP1P2TMmolV常量或T2T14。124.13Qv=E2—E1=M(T2T1)等容過程系統(tǒng)不CvMmol對(duì)外界做功;等容過程內(nèi)能變化4.14等壓過程VMR常量或V1V2TMmolPT1T24。15WV2MPdVP(V2V1)R(T2T1)V1Mmol4.16QPE2E1W(等壓膨脹過程中,系統(tǒng)從外界吸取的熱量中只有一部分用于增添系統(tǒng)的內(nèi)能,其他部分對(duì)于外面功)4.17CpCvR(1摩爾理想氣體在等壓過程溫度升高1度時(shí)比在等容過程中要多吸取8.31焦耳的熱量,用來轉(zhuǎn)變成體積膨脹時(shí)對(duì)外所做的功,因而可知,普適氣體常量R的物理意義:1摩爾理想氣體在等壓過程中升溫1度對(duì)外界所做的功.)4。18泊松比CpCv4。194。20CviRCpi2R224.21Cpi2Cvi4.22等溫變化PVMRT常量或P1V1P2V2Mmol4.234.24WP1V1lnV2或WMRTlnV2V1MmolV14.25等溫過程熱容量計(jì)算:QTWMV2MmolRTlnV1(所有轉(zhuǎn)變成功)4.26絕熱過程三個(gè)參數(shù)都變化PV常量或P1V1P2V2絕熱過程的能量變換關(guān)系4.27WP1V11(V1)r11V2
MCv(T2T1)依據(jù)已知量求絕熱過程4。28WMmol的功4.29W循環(huán)=Q1Q2Q2為熱機(jī)循環(huán)中放給外界的熱量4。30熱機(jī)循環(huán)效率W循環(huán)(Q1一個(gè)循環(huán)從高溫?zé)酫1庫吸取的熱量有多少轉(zhuǎn)變成實(shí)用的功)Q1Q21Q2(不行能把所有4。31Q1〈1Q1的熱量都轉(zhuǎn)變成功)4。33制冷系數(shù)Q2Q2(Q2為從低溫?zé)醀循'環(huán)Q1Q2庫中吸取的熱量)第五章靜電場(chǎng)5。1庫侖定律:真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷之間互相作用的靜電力F的大小與它們的帶電量q1、q2的乘積成正比,與它們之間的距離r的二次方成反比,作使勁的方向沿著兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線。F1q1q24r20基元電荷:e=1。6021019C;0真空電容率=8.851012;1=8。99109405.21q1q2r?庫侖定律的適合形式F0r245。3場(chǎng)強(qiáng)EFq05。4FQrr為位矢E40r3q05。5電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理(矢量和)5。6電偶極子(大小相等電荷相反)場(chǎng)強(qiáng)E1P40r3電偶極距P=ql5。7電荷連續(xù)散布的任意帶電體1dq?EdE40r2r平均帶點(diǎn)細(xì)直棒5.8dExdEcosdxcos0l245.9dEydEsindx2sin40l5。10E(sinsina)i(cosasos)j40r5。11無窮長(zhǎng)直棒Ej20r5.12EdE在電場(chǎng)中任一點(diǎn)周邊穿過場(chǎng)強(qiáng)方向的dS單位面積的電場(chǎng)線數(shù)5。13電通量dEEdSEdScos5。14dEE?dS5。15EdEE?dSs5.16EE?dS封閉曲面s高斯定理:在真空中的靜電場(chǎng)內(nèi),經(jīng)過任意封閉曲面的電通量等于該封閉曲面所包圍的電荷的電量的代數(shù)和的105。17E?dS1q若連續(xù)散布在帶電體上S0=1dq0Q5。191Q?)平均帶點(diǎn)球就像電荷都集E40r2r(rR中在球心5。20E=0(r<R)平均帶點(diǎn)球殼內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)各處為零5.21E無窮大平均帶點(diǎn)平面(場(chǎng)富強(qiáng)小與到帶20點(diǎn)平面的距離沒關(guān),垂直向外(正電荷))5.22AabQq0(11)電場(chǎng)力所作的功40rarb5。23E?dl0靜電場(chǎng)力沿閉合路徑所做的功為零L(靜電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的環(huán)流恒等于零)
5.24電勢(shì)差UabUaUbbE?dla5。25電勢(shì)Ua無窮遠(yuǎn)E?dla注意電勢(shì)零點(diǎn)5。26Aabq?UabqUaUb()電場(chǎng)力所做的功。UQr0r4勢(shì)散布,很多電荷時(shí)代數(shù)疊加,注意為rnqi5。28Ua電勢(shì)的疊加原理140rii5.29Uadq電荷連續(xù)散布的帶電體的Q40r電勢(shì)5.30UP?電偶極子電勢(shì)散布,r為位矢,40r3rP=ql5。31UQ半徑為R的平均帶電Q圓0(R214x2)2環(huán)軸線上各點(diǎn)的電勢(shì)散布5.36W=qU一個(gè)電荷靜電勢(shì)能,電量與電勢(shì)的乘積5。37E或0E靜電場(chǎng)中導(dǎo)體表面場(chǎng)強(qiáng)05.38Cq孤立導(dǎo)體的電容U5。39U=Q孤立導(dǎo)體球40R5。40C40R孤立導(dǎo)體的電容5。41Cq兩個(gè)極板的電容器電容U1U25.42Cq0SU2平行板電容器電容U1d5。43CQ20LR2是大圓柱形電容器電容Uln(R2R1)的U5。44U電介質(zhì)對(duì)電場(chǎng)的影響r5.45CU相對(duì)電容率rC0U05。46CrC0r0S0叫這類電介質(zhì)d=rd的電容率(介電系數(shù))(充滿電解質(zhì)后,電容器的電容增大為真空時(shí)電容的r倍。)(平行板電容器)5。47EE0在平行板電容器的兩極板間充滿各項(xiàng)同r性平均電解質(zhì)后,兩板間的電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)都減小到板間為真空時(shí)的1r5.49E=E0+E/電解質(zhì)內(nèi)的電場(chǎng)(省去幾個(gè))5。60EDR3半徑為R的平均帶點(diǎn)球放在相30rr2對(duì)電容率r的油中,球外電場(chǎng)散布5。61WQ21QU1CU2電容器儲(chǔ)能2C22第六章穩(wěn)恒電流的磁場(chǎng)6。1dqI電流強(qiáng)度(單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過導(dǎo)體任一橫截dt面的電量)jdI?26。2電流密度(安/米)dS垂直j6.4IjdcosSj?dS電流強(qiáng)度等于經(jīng)過SS的電流密度的通量6。5j?dSdq電流的連續(xù)性方程Sdt6.6j?dS=0電流密度j不與與時(shí)間沒關(guān)稱穩(wěn)恒電流,S電場(chǎng)稱穩(wěn)恒電場(chǎng)。6。7EK?dl電源的電動(dòng)勢(shì)(自負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部到正極的方向?yàn)殡妱?dòng)勢(shì)的正方向)6.8EK?dl電動(dòng)勢(shì)的大小等于單位正電荷繞閉合L回路搬動(dòng)一周時(shí)非靜電力所做的功。在電源外面Ek=0時(shí),6。8就成6。7了6。9BFmax磁感覺強(qiáng)度大小qv
畢奧-薩伐爾定律:電流元Idl在空間某點(diǎn)P產(chǎn)生的磁感應(yīng)輕度dB的大小與電流元Idl的大小成正比,與電流元和電流元到P電的位矢r之間的夾角的正弦成正比,與電流元到P點(diǎn)的距離r的二次方成反比。6。10dB0Idlsin0為比率系數(shù),4r2404107T?mA為真空磁導(dǎo)率6。14B0Idlsin0I(con1cos2)載4r24R流直導(dǎo)線的磁場(chǎng)(R為點(diǎn)到導(dǎo)線的垂直距離)6。15B0I點(diǎn)恰幸好導(dǎo)線的一端且導(dǎo)線很長(zhǎng)的情4R況6.16B0I導(dǎo)線很長(zhǎng),點(diǎn)正幸好導(dǎo)線的中部2R6.17B0IR2圓形載流線圈軸線上的磁場(chǎng)2(R22)32散布6。18B0I在圓形載流線圈的圓心處,即x=0時(shí)磁2R場(chǎng)散布6.20B0IS在很遠(yuǎn)處時(shí)2x3平面載流線圈的磁場(chǎng)也常用磁矩Pm,定義為線圈中的電流I與線圈所包圍的面積的乘積.磁矩的方向與線圈的平面的法線方向同樣。6。21PmISnn表示法線正方向的單位矢量。6.22PmNISn線圈有N匝6。23B02Pm4x3圓形與非圓形平面載流線圈的磁場(chǎng)(離線圈較遠(yuǎn)時(shí)才適用)6。24B0I扇形導(dǎo)線圓心處的磁場(chǎng)強(qiáng)度4RL為圓弧所對(duì)的圓心角(弧度)R6。25IQnqvS運(yùn)動(dòng)電荷的電流強(qiáng)度△t?6。26B0qvr運(yùn)動(dòng)電荷單個(gè)電荷在距離r處產(chǎn)生4r2的磁場(chǎng)6。26dBcosdsB?dS磁感覺強(qiáng)度,簡(jiǎn)稱磁通量(單位韋伯Wb)6。27mB?dS經(jīng)過任一曲面S的總磁通量S6。28B?dS0經(jīng)過閉合曲面的總磁通量等于零S6。29B?dl0I磁感覺強(qiáng)度B沿任意閉合路徑LL的積分6。30B?dl0I內(nèi)在穩(wěn)恒電流的磁場(chǎng)中,磁感覺L強(qiáng)度沿任意閉合路徑的環(huán)路積分,等于這個(gè)閉合路徑所包圍的電流的代數(shù)和與真空磁導(dǎo)率0的乘積(安培環(huán)路定理或磁場(chǎng)環(huán)路定理)6.31B0nI0NI螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)l6。32B0I無窮長(zhǎng)載流直圓柱面的磁場(chǎng)(長(zhǎng)直圓柱2r面外磁場(chǎng)散布與整個(gè)柱面電流集中到中心軸線同)6。33B0NI環(huán)形導(dǎo)管上繞N匝的線圈(大圈與小2r圈之間有磁場(chǎng),以外以內(nèi)沒有)6。34dFBIdlsin安培定律:放在磁場(chǎng)中某點(diǎn)處的電流元Idl,將碰到磁場(chǎng)力dF,當(dāng)電流元Idl與所在處的磁感覺強(qiáng)度B成任意角度時(shí),作使勁的大小為:6。35dFIdlBB是電流元Idl所在處的磁感覺強(qiáng)度。6.36FIdlBL6.37FIBLsin方向垂直與導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向組成的平面,右手螺旋確立6.38f20I1I2平行無窮長(zhǎng)直載流導(dǎo)線間的互相作2a用,電流方向同樣作使勁為引力,大小相等,方向相反作使勁相斥。a為兩導(dǎo)線之間的距離.
6.39f0I2I1I2I時(shí)的狀況2a6。40MISBsinPm?Bsin平面載流線圈力矩6.41MPmB力矩:若是有N匝時(shí)就乘以N6.42FqvBsin(離子受磁場(chǎng)力的大?。ù怪迸c速度方向,只改變方向不改變速度大?。?.43FqvB(F的方向即垂直于v又垂直于B,當(dāng)q為正時(shí)的狀況)6.44Fq(EvB)洛倫茲力,空間既有電場(chǎng)又有磁場(chǎng)mvvB垂直的情6。44R帶點(diǎn)離子速度與qB(qm)B況做勻速圓周運(yùn)動(dòng)2R2m6。45T周期vqBmvsin帶點(diǎn)離子v與B成角時(shí)的狀況。做6.46RqB螺旋線運(yùn)動(dòng)6。47h2mvcosqB螺距6.48UHRHBI霍爾效應(yīng)。導(dǎo)體板放在磁場(chǎng)中通入電d流在導(dǎo)體板雙側(cè)會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差6。49UHvBll為導(dǎo)體板的寬度6.50UH1BI霍爾系數(shù)RH1nqd由此獲取6.48nq公式B6。51r相對(duì)磁導(dǎo)率(加入磁介質(zhì)后磁場(chǎng)會(huì)發(fā)生B0改變)大于1順磁質(zhì)小于1抗磁質(zhì)遠(yuǎn)大于鐵磁質(zhì)6。52BB0B'說明順磁質(zhì)使磁場(chǎng)增強(qiáng)6。54BB0B'抗磁質(zhì)使原磁場(chǎng)減弱6.55B?dl0(NIIS)有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定L理IS為介質(zhì)表面的電流6.56NIISNI0r稱為磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率6。57B?dlI內(nèi)L6。58BHH成為磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量6.59H?dlI內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量H沿任一閉合路L徑的線積分,等于該閉合路徑所包圍的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和,與磁化電流及閉合路徑以外的傳導(dǎo)電流沒關(guān)(有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理)6。60HnI無窮長(zhǎng)直螺線管磁場(chǎng)強(qiáng)度6。61BHnI0rnI無窮長(zhǎng)直螺線管管內(nèi)磁感覺強(qiáng)度大小第七章電磁感覺與電磁場(chǎng)電磁感覺現(xiàn)象:當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí),回路中就產(chǎn)生感覺電動(dòng)勢(shì)。楞次定律:閉合回路中感覺電流的方向,總是使得由它所激發(fā)的磁場(chǎng)來阻攔感覺電流的磁通量的變化任一給定回路的感覺電動(dòng)勢(shì)ε的大小與穿過回路所圍面積的磁通量的變化率dmdt成正比d7.1dtd7.2dt7.3dNd叫做全磁通,又稱磁通匝dtdt鏈數(shù),簡(jiǎn)稱磁鏈表示穿過過各匝線圈磁通量的總和7。4ddxBlv動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)dtBldt7.5fmvB作用于導(dǎo)體內(nèi)部自由電子上的磁Eke場(chǎng)力就是供給動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力,可用洛倫茲除以電子電荷7.6Ek?dl(vB)?dl__b(vB)?dlBlv導(dǎo)體棒產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)7.7a7。8Blvsin導(dǎo)體棒v與B成一任一角度時(shí)的情況
7.9(vB)?dl磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的寬泛公式7。10P?IIBlv感覺電動(dòng)勢(shì)的功率7.11NBSsint交流發(fā)電機(jī)線圈的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)7.12mNBS當(dāng)sint=1時(shí),電動(dòng)勢(shì)有最大值m因此7.11可為msint7。14dB?dS感生電動(dòng)勢(shì)sdt7。15E感?dlL感生電動(dòng)勢(shì)與靜電場(chǎng)的差別在于一是感生電場(chǎng)不是由電荷激發(fā)的,而是由變化的磁場(chǎng)所激發(fā);二是描述感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的,因此它不是守舊場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)的環(huán)流不等于零,而靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線是不閉合的,他是守舊場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)的環(huán)流恒等于零。7.182M21I1M21稱為回路C1對(duì)C2額互感系數(shù).由I1產(chǎn)生的經(jīng)過C2所圍面積的全磁通7。191M12I27。20M1M2M回路四周的磁介質(zhì)是非鐵磁性的,則互感系數(shù)與電流沒關(guān)則相等7。21M12兩個(gè)回路間的互感系數(shù)(互感系I2I1數(shù)在數(shù)值上等于一個(gè)回路中的電流為1安時(shí)在另一個(gè)回路中的全磁通)7。222MdI11MdI2互感電動(dòng)勢(shì)dtdt7。23M21互感系數(shù)dI1dtdI2dt7。24LI比率系數(shù)L為自感系數(shù),簡(jiǎn)稱自感又稱電感7.25LI自感系數(shù)在數(shù)值上等于線圈中的電流為1A時(shí)經(jīng)過自己的全磁通7。26LdI線圈中電流變化時(shí)線圈產(chǎn)生的自感電dt動(dòng)勢(shì)7.27LdIdt7.28L0n2V螺線管的自感系數(shù)與他的體積V和單位長(zhǎng)度匝數(shù)的二次方成正比7。29Wm1LI2擁有自感系數(shù)為L(zhǎng)的線圈有電流I2時(shí)所儲(chǔ)蓄的磁能7.30Ln2V螺線管內(nèi)充滿相對(duì)磁導(dǎo)率為r的磁介質(zhì)的狀況下螺線管的自感系數(shù)7。31BnI螺線管內(nèi)充滿相對(duì)磁導(dǎo)率為r的磁介質(zhì)的狀況下螺線管內(nèi)的磁感覺強(qiáng)度7.32wm1H2螺線管內(nèi)單位體積磁場(chǎng)的能量即磁能2密度7。33Wm1BHdV磁場(chǎng)內(nèi)任一體積V中的總磁場(chǎng)能2V量7.34HNI環(huán)狀鐵芯線圈內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度2r7。35HIr圓柱形導(dǎo)體內(nèi)任一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度2R2第八章機(jī)械振動(dòng)8.1md2xkx0彈簧振子簡(jiǎn)諧振動(dòng)dt28.2k2mk為彈簧的勁度系數(shù)8。3d2x2x0彈簧振子運(yùn)動(dòng)方程dt28.4xAcos(t)彈簧振子運(yùn)動(dòng)方程8.5xAsin(t')'dx28。6Asin(t)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的速度udt8。7a2x簡(jiǎn)諧振動(dòng)的加速度88T2T2簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期。8.91簡(jiǎn)諧振動(dòng)的頻率T8.102簡(jiǎn)諧振動(dòng)的角頻率(弧度/秒)8.11x0Acos當(dāng)t=0時(shí)
u08.12Asin2u028。13Ax02振幅8。14tgu0u0初相x0arctgx08。15Ek1mu21mA22sin2(t)彈簧的動(dòng)22能8。16Ep1kx21kA22cos(t)彈簧的彈性22勢(shì)能8.17E1mu21kx2振動(dòng)系的總機(jī)械能228。18E1m2A21kA2總機(jī)械能守恒228.19xAcos(t)同方向同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)合成,和搬動(dòng)位移8.20AA2A22AAcos(21)和振幅1212A1sin1A2sin28。21tgA2cos2A1cos1第九章機(jī)械波9.1v波速v等于頻率和波長(zhǎng)的乘積T9.3v橫波N介質(zhì)的切變彈性模量Nv縱波Y介質(zhì)的楊氏彈(固體)9。4BB為介質(zhì)的榮變彈性模量(在液體或v縱波氣體中流傳)9。5yAcos(tx)簡(jiǎn)諧波運(yùn)動(dòng)方程9.6yAcos2(vtx)Acos2(tx)Acos2(vtx)T速度等于頻率乘以波長(zhǎng)(簡(jiǎn)諧波運(yùn)動(dòng)方程的幾種表達(dá)方式)9.7(21)或2(x2x1)簡(jiǎn)諧波vv波形曲線P2與P1之間的相位差負(fù)號(hào)表示p2落后9。810.3II0sin(t)yAcos(txAcos2(vtx)Acos2(tx)111v)T10。4T2LC震蕩的LC2沿負(fù)向流傳的簡(jiǎn)諧波的方程LC9.9Ek1VA22sin2(tx)波質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能圓頻率(角頻率)、周期、頻率2vE0B09.10EP1(V)A22sin2(tx)波質(zhì)點(diǎn)的勢(shì)能10。6電磁波的基天性質(zhì)(電矢量E,磁矢2v9.11EkEp1VA22sin2(tx)波流傳過程量B)2v107E1B中質(zhì)元的動(dòng)能和勢(shì)能相等。9.12EEkEpVA22sin2(tx)質(zhì)元總機(jī)v和分別為介質(zhì)中的電容率和磁導(dǎo)率械能。EA22sin2(tx波的能量密度12B913V)10。8WWeWm(E)電磁場(chǎng)的總能量密v21A229.14波在一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)的平均能量密度2度9。15vS平均能流9.16Iv1vA22能流密度或波的強(qiáng)度29。17LlogI聲強(qiáng)級(jí)I09。18yy1y2Acos(t)波的干涉9。20(21)2(r2r1)2k波的疊加k0,1,2,(兩振動(dòng)在P點(diǎn)的相位差為派的偶數(shù)倍時(shí)和振幅最大)9.21(21)2(r2r1)(2k1)波的k0,1,2,3,疊加兩振動(dòng)在P點(diǎn)的相位差為派的偶數(shù)倍時(shí)和振幅最小9.22r1r22k,k0,1,2,兩個(gè)波源的初2相位同樣時(shí)的狀況9。23r1r2(2k1),k0,1,2,2第十章電磁震蕩與電磁波10。1d2q1q0無阻尼自由震蕩(有電容C和電dt2LC
10.10SW?v1EB電磁
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