电与磁

静电场 静电场的基本定律 电荷守恒定律 电荷 正电荷 丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷

负电荷 毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷

起电过程 带电体C靠近相互接触的两导体A、B

保持C不动，用绝缘工具分卡A、B

移走C，则A带与C相反电荷，B带与C相同电荷

元电荷

库仑定律 内容 真空中两个静止点电荷之间的作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方程反比，作用力的方向在它们的连线上

表达式

适用条件 真空中的点电荷

电场力的性质 基本性质 电场对放入其中的电荷有力的作用

电场强度 定义 放入电场中某一点的试探电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，用符号E表示

公式 定义式

点电荷

方向 若Q为正电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线指向该点；若Q为负电荷，电场强度方向沿Q和该点的连线指向Q

单位 N/C

叠加 平行四边形定则

电场线 意义 表示电场的强弱和方向（在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密）

特点 起于正电荷（或无穷远处），止于无穷远处（或负电荷）

不封闭、不相交

静电的防止与利用 静电平衡状态及特征

尖端放电及应用（避雷针）

静电屏蔽及应用（高压线屏蔽）

静电场中的能量 电场能刘郎的性质 电场力做功的特点 只与电荷始、末位置有关，与路径无关

电势、电势能 标量，有正负，具有相对性

电势差 标量，有正负，具有绝对性

等势面 面上各点电势相等

特点 与电场线互相垂直

沿等势面移动电荷，静电力不做功

电场强度与电势差的关系 沿场强的方向电势降落最快

在匀强电场中

关系 电场力做功与电势能变化的关系

电场力做功与电势差的关系

基本应用 电容器 定义 由两个彼此靠近又互相绝缘的导体构成

电容 公式 决定式

定义式 平行板电容器的电容

电容的单位 法拉（F）

平行板电容器

示波管 带电粒子在电场中加速

加速度

带电粒子在电场中偏转（类平抛运动模型） 受力情况 只有电场力

初速度

的方向与F的方向垂直

加速度

运动性质 沿极板方向 匀速直线运动

垂直极板方向 初速度为0的匀加速直线运动

偏冲孔灌注桩转距离

速度偏转角

三种电流

交变电流（AC）：时间和大小ac130都随时间做周期性变化的电流

交流的产生 基本产生方法

其他产生方法

交流的变化规律 中性面

中性面垂面

某一角度

2描述交流的物理量 波形图：利用传感器可以在荧光屏上绘出电压（或电流）随时间变化的图像

正弦式交变电流：按正弦规律变化的交变电流

周期和频率 周期（T）单位s：交变电流完成一次周期性变化所需的时间

频率（f）单位Hz：1s内交变电流完成周期性变化的次数

关系：T=1/f，w=2Π/T=2Πn

补充 我国交流电周期为0.02s，频率为50Hz

频率是供电质量的重要指标

峰值和有效值 电容器（电学元件）所能承受胡蕾的电压要高于交流的峰值，否则电容器就可能被击穿

“有效”指的是电流热效应的等效，非正弦式交变电流的有效值，应按有效值的定义计算

①家庭电路指的220V②电气设备标的额定电压、额定电流，保险丝的熔断凡尔赛宫图片电流③交流电压表（电流表）测量的④计算与电流的热效应有关的量（功率、功、热量等）都是有效值【无说明一般都指有效值】

有效值的定义：让交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻，如果它们在交流的一个周期内产生的热量相等，就把直流的数值叫做这一交变电流的有效值

瞬时值和平均值 ①某时刻的感应电压、电流用瞬时值②线圈某时刻受力

计算通过电路的横截面的电荷量用平均值

平均值并非初、末瞬时值的平均

相位 不同的交流发电机在向同一个电网供电时，它们的相位必须完全相同，即相位差必须保持为0

3网学.电感和电容对交变电流的影响 电感器对交变电流的阻碍作用 电感器对交流的阻碍作用的大小用感抗表示

线圈的自感系数越大、交流的频率越高，电感对电流的阻碍作用就越大，即线圈的感抗越大

扼流圈 低频扼流圈 对直流的阻碍作用小

线圈绕在铁芯上，匝数多，自感系数大

通直流，阻交流（高，低都阻）

高频扼流圈 只对高频交变电流商鞅之死有较大的阻碍作用，对低频交变电流的阻碍作用较小，对直流的阻碍作用更小

线圈绕在铁氧体芯上，匝数少，自感系数小

通直流，低频，阻高频

交变电流能够通过电容器 直流不能通过电容器，因为电容器的两极板被绝缘介质隔开了

接交变电流时，实际上自由电荷也没有通过两极板间的绝缘介质。

电源加在两极板上的电压的大小和正负在不断的变化，电容器交替地进行充电和放电，表现为交流“通过”了电容器，实际上并没有通过

电容器对交变电流的阻碍作用 电容器对交流阻碍作用的大小用容抗表示

电容器的电容越大，交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，即电容器的容抗就越小。

电气设备和电子仪器的金属外壳都应该接地

电容不仅存在于成型的电容器中，也存在于电路的导线、元件及机壳间，同样电感也不仅存在于成型的线圈中

通交流，阻直流

4.变压器 结构 原线圈（初级线圈） 与交流电源连接，将电能转化为磁场能

副线圈（次级线圈） 与负载链接用电器连接，将磁场能转化为电能输出

铁芯 形成闭合回路，减少磁场能的损失

理想电压器 无漏磁：穿过原副线圈每匝的磁通量都相同

整天没精神 无铜损：线圈的电阻不计，不产生热量，不引起电能的损失

无铁损：铁芯中涡电流忽略不计，不发热，不引起电能损失

工作原理 原线圈通恒定直流，副线圈内无感应电流

原线圈内通交变电流，原线圈内变化的电流在铁芯内产生变化的磁场，副线圈处在铁芯的磁场内，将产生感应电流（互感现象）

理想电压器的规律 电压与匝数的关系 u1/u2=n1/n2

电功率关系 P入=P出，U1I1=U2I2+U3I3+....

电流关系 I1/I2=n1/n2（当有多个线圈时。。。）

频率和周期关系 f1=f2，T1=T2

因果关系 输出功率决定输入功率

原线圈两端的电压决定副线圈两端的电压

副线圈中的电流决定原线圈中的电流

常用的变压器 自耦变压器

调压变压器

互感器 电流互感器 连接零线（串联）（升压变压器）

n1<n2,I1>I2

电压互感器 连接零线和火线（并联）（降压变压器）

n1>n2,U1>U2

钳式电流表 多用于大电流的估测，测量准确度较差

分类 降压变压器

升压变压器

5.电能的输送 P损=（P/U）2*pL/S

降低输电损耗的两个途径 1.减少输电线的电阻R 由R=pl/S

减小输电线的长度 由于输电距离一定，所以实际中不可能减小输电线的长度来减小电阻

较小的电阻率p 目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料

增大导线的横截面积S 这要消耗更多金属材料，同时给输电线的架设带来很大的困难

2.减少输电线中的电流 降低输送功率：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少功率损耗的目的

提高输电电压U：在输出功率，输电电阻一定的条件下，输电电压升高到原来的n倍，由ipmpP损=（P/U）2*R知，输电线上的功率损耗将将为原来的1/n2

直流（DC）：方向不随时间变化的电流 方向不变，但大小会变的直流电

恒定电流：方向和大小都不随时间变化的电流（电路与电能） 电路

电路的基本组成和作用 为实现某种功能，由电气器件按照一定方式连接而成的集合体

电源 提供电能或电信号的设备

维持电路两端的电压 维持电压差

电压源 内阻为零，电压值恒定不变，电流与电压非关联

电流源 内阻无限大，电流值恒定不变，电流与电压非关联

实际电压源 大型电网，直流稳压电源，新的干电池及信号源

相当于一个理想电压源和一个理想内阻串联

点读机女孩内阻一般很小，端电压比较恒定

输出电压随负载电流国外空间的增加而下降

实际电流源 相当于一个理想电压源与一个理想电阻并联

受控源 非独立的，它的电压电流受某一支路电压电流的控制

电压控制电压源 VCVS

电压控制电流源 VCCS

电流控制电压源 CCVS

电流控制电流源 CCCS

负载 使用电能或输出电信号的设备

中间环节 用于传输控制电能和电信号

能量的传输和转换，信息的传递和处理

电路元件 R元件（阻性负载） 欧姆定律 u=Ri

功率 P=UI=IRR=UU/R

R电阻（欧姆） G电导（西门子s） 1/R

L元件（感性负载） 电感线圈简称线圈

C元件（容性负载） 线性电容，是一个二段元件，电荷量与电压的比值

子主题

理想电路元件 实际电路元件理想化而得到的只具有单一电磁性质的元件

电路模型 由理想电路元件互相连接组成的电路

电路的基本物理量 I/i电流A 带电粒子的定向移动形成了电流

电流强度，单位时间内通过导体某一横截面的电荷量

描述电流的强弱

交流电 i=dq/dt 大小和方向都随时间变化

直流电 I=Q/T 大小和方向不随时间变化

电流的方向 实际方向

参考方向

电流的正负是描述方向的，未注参考方向，电流的正负没有任何意义

U/u电压V 电场粉彩瓷器力把单位正电荷从a点移到b点所做的功，称为ab两点的电压

电压衡量电场力做功的能力

交流电压 u=dw/dq

直流电压 U=W/Q

电压的方向 实际方向规定为由高电位指向低电位

正负表示是否与规定的实际方向是否相同

C电容F

L/T电感H

E/e电动势H 电源力把单位正电荷从低电位点经电源内部移到高电位点克服电场力所做的功

E=W/Q

方向 从低电位指向高电位

电功

P/p电功率W 单位时间内电场力或电源力所做的功

P=UI

电流通过电路时传输或转换电能的速率

p>0 元件实际吸收或消耗功率 p<0 元件实际发出或提供功率

电位（电势） 某一点与参考点之间的电压，通常参考点为零电位点

电位差或电势差是电压

值与参考点有关

等电位 两点之间电压为零则称两点等电位

电阻 电阻 定义式

伏安特性曲线反应的电阻特性

影响导体电阻的因素 长度l、横截面积S、电阻率ρ

电阻定律

导体的电阻率 反映导体导电性能的物理量，由导体材料本身决定

电阻率与温度有关

电阻率的测量

电路的工作状态 开路（空载状态）

短路

通路（负载状态）

定律 电热（焦耳定律） 纯电阻电路

非纯电阻电路

闭合电路的欧姆定律 电流 纯电阻电路

路端电压

功率

纯电阻

效率

基尔霍夫定律 电流定律 KCL 对于电路任意节点，在任意时刻流出节点的电流之和等于流入节点的电流之和

电压定律 KVL 在任意时刻，沿任意回路内的各支路电压之和等于零

支路 每个二端元件称为一条支路

支路电流

支路电压

节点 两条或两条以上支路的连接点

回路 由几条支路构成的封闭路径

网孔 不能分割的最小回路

串联电路与并联电路 串联电路 电流特点

电压特点

电阻特点

并联电路 电流特点

电压特点

电阻特点

应用 多用电表 观察认识多用电表

测电流、电压和电阻

集成电路传感器（电阻） 1、晶体管

2、集成电路

3、电子计算机

4、传感器

磁场 磁场 奥斯特实验 揭示电流磁感应

安培分子电流假说 所有磁现象都由运动电荷产生

磁感线 形象描述磁场强弱和方向

安培定则 用来判断电流磁场的方向

1、磁场磁性材料

2、安培力与磁电式仪表

1、指南针与远洋航海

2、电流的磁场

3、磁场对通电导线的作用

4、磁声对运动电荷的作用

5、磁性材料

电磁感应 电磁感应现象与感应电流 产生感应电流的条件 闭合电路磁通量发生变化

产生感应电流的常见情况（动生/感生） ①磁铁运动

②闭合电路一部分运动

③磁场强度B变化/有效面积S变化

注意 ①磁通量有正负（标量）

②运动不一定切割，切割不一定生电，具体要看磁通量是否变化

分析 闭合

磁通量变化（黄梅戏mp3下载B、S、B和S）

感应电流的方向 楞次定律（阻碍） 因果关系

判断方向 ①确定原磁场方向

②判断磁场变化（增强/减弱）

③用阻专业k歌声卡碍来判断的磁场（磁通量）方向

④用安培定则确定感应电流方向

阻碍的含义 反抗/补偿

不等于“阻止”，而是“延缓”

不意味着“相反”（增反减同）

阻碍的作用 能的转化和能量守恒定律的反应

适用范围 一切电磁感应现象

研究对象 整个回路

阻碍的形式 增反减同

来拒去留

增缩减扩

用右手定则确定感应电流的方向 方法 磁感线穿手心，四指电流电流方向，拇指运动方向

图书情报工作 作用 判断感应电流方向与磁感线方向、导体运动方向间的关系

适用范围 导体切割磁感线

研究对象 回路的一部分导体

右手定则与楞次定律的区别 联系 右手定则可看成是楞次定律在导体运动情况下的特殊运用

区别 右手定则只适用于导体切割磁感线的情况（产生的是动生电流），不适合感生电流情况。

法拉第电磁感应现象定律 电磁感应现象——利用磁场产生电流的现象

条件 闭合回路

磁通量变化

感应电流方向 磁通变化型

导体切割型

感应电动势 定义 在电磁感应现象中产生的电动势

正负极判断 导体切割型 右手定则——四指指向为等效电源的正极

磁通变化三星直销车险型 楞次定律——四指环绕所指方向为等效电源正极

产生条件 穿过电路的磁通量发生变化

电磁感应根本原因——磁通量变化；电磁感应现象本质——产生感应电动势

大小影响因素 磁通量变化的快慢(Δφ/Δt)

法拉第电磁感应定律 内容 电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比

公式 E=Δφ/Δt→E=nΔφ/Δt(n为线圈匝数，Δφ取绝对值)

理解 φ 、 Δφ 、 Δφ/Δt 的意义

导体切割型磁感线时的感应电动势 公式 E=BLv=BLvsinθ(v与B夹角)

注意 θ=0，E=0

L为有效长度

v为平均值(瞬时值)，E就为平均值(瞬时值)

两公式的比较:①nΔφ/Δt ②E=BLvsinθ 区别 ①求的是平均值，②求的是瞬时值

①求出的是整个回路的E，②求出的是部分导体的E

①适用于一切情况，②适用于导体切割型

联系 公式①时间趋向于0时，E为瞬时感应电动势

公式②中v若代表平均速度，则E为平均感应电动势

公式②是公式①的特例

通过导体某横截面的电荷量求解方法 Δq=Δφ/R ①Δq=IΔt

②I=E/R

E=Δφ/Δt

转动切割磁感线 公式——E=1/2BωL²

路端电压与电动势的区慕容复别

解决问题步骤 明确电源和外电路

用法拉第电磁感应定律确定E大小，用楞次定律确定E方向

画出等效电路图

运用闭合回路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解

电磁感应中的能量转换

电磁感应中的力学问题 处理思路 先电后力

常用公式 两大类对象 电学对象 内电路

全电路

力学对象 受力分析

运动分析

可推出电量计算公式——q=nΔφ/R

电磁感应现象的两类情况 感生电场与感生电动势 产生

定义 由感生电场产生的感生电动势称为感生电动势

大小 E=nSΔB/Δt

方向判断 楞次定律、安培定则

均匀变化的磁场激发出稳定的电场

感生电场与静电场 区别 起源 静电场——静止电荷激发

变化的磁场激发

电场线形状 静电场:有源场，电场线为非闭合曲线

感生电场:无源场，电场线为闭合曲线

共性 具有场物质约德尔人的一大步形式的所有共性；均对电荷有力的作用，且场强定义相同

电子感应加速器

洛伦兹力与动生电动势 洛伦兹力不做功，起能量传递作用

动生电动势 由导体运动而产生的电动势(B不变，S变化)

动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关

动生电动势成因 导体做切割磁感线运动时，导体中的自由电荷随导体一起运动，并由此受到洛伦兹力

动生电动势的大小 若导线与磁场垂直，则E=BIv=nBΔS/Δt（与电磁感应定律相同）

自感与互感 互感现象 互感定义

互感电动势

应用 变压器 工作原理 U1/U2=n1/n2

种类 升压

降压

电流与匝数的关系 I1/I2=n2/n1

感应圈 作用 特殊形式的升压变压器

结构

工作原理

防止互感

自感现象 自感定义

自感电动势

通电自感

断电自感

自感系数与自感电动势 自感电动势的作用 阻碍导体中原来的电流变化（非阻止，仅延缓）

自感电动势的大小（与磁通量变化有关） E=LΔI/Δt回收站删除的文件怎么恢复（自感磁通量变化由电流变化引起）

自感系数（L） 单位:亨利（简称亨/H）

自感的应用与防止 应用 镇流器

日光灯

防止

磁场的能量 通电自感

断电自感

能量量子化 热辐射、黑体辐射

普朗克能量子假设

能级、能级跃迁

电磁波及其应用

参考书

电的科学史