笔下文学

第四章 与安培有关的物理概念（第5页）

电位为零之处，电场未必等于零。电场为零之处，电位未必等于零。

均匀电场内，相距d之两点电位差。故平行板间的电位差。

5。电容，为储存电荷的组件，C越大，则固定电位差下可储存的电荷量就越大。电容本身为电中性，两极上各储存了+q与-q的电荷。电容同时储存电能，。

a。球状导体的电容，本电容之另一极在无限远，带有电荷-q。

b。平行板电容。故欲加大电容之值，必须增大极板面积A，减少板间距离d，或改变板间的介电质使k变小。

电路学

1。理想电池两端电位差固定为0。实际电池可以简化为一理想电池串连内电阻r。实际电池在放电时，电池的输出电压，故输出之最大电流有限制，且输出电压之最大值等于电动势，发生在输出电流=0时。

实际电池在充电时，电池的输入电压，故输入电压必须大于电动势。

2。若一长度d的均匀导体两端电位差为，则其内部电场。导线上没有电荷堆积，总带电量为零，故导线外部无电场。理想导线上无电位降，故内部电场等于0。

3。克希荷夫定律

a。节点定理：电路上任一点流入电流等于流出电流。

b。环路定理：电路上任意环路上总电位升等于总电位降。

静磁学

1。必欧-沙伐定律，描述长的电线在处所建立的磁场

磁场单位，MKS制为Tesla，CGS制为Gauss，1Tesla=10000Gauss，地表磁场约为0。5Gauss，从南极指向北极。

由必欧-沙伐定律经过演算可推出安培定律

2。重要磁场公式

无限长直导线磁场长之螺线管内之磁场

半径a的线圈在轴上x处产生的磁场

，在圆心处（x=0）产生的磁场为

3。长之载流导线所受的磁力为，当与B垂直时

两平行载流导线单位长度所受之力。电流方向相同时，导线相吸；电流方向相反时，导线相斥。

4。电动机（马达）内的线圈所受到的力矩，。其中A为面积向量，大小为线圈面积，方向为线圈面的法向量，以电流方向搭配右手定则来决定。

5。带电质点在磁场中所受的磁力为，

a。若该质点初速与磁场B平行，则作等速度运动，轨迹为直线。

b。若该质点初速与磁场B垂直，则作等速率圆周运动，轨迹为圆。回转半径，周期。

c。若该质点初速与磁场B夹角，该质点作螺线运动。与磁场平行的速度分量大小与方向皆不改变，而与磁场平行的速度分量大小不变但方向不停变化，呈等速率圆周运动。其中，回转半径，周期，与b。相同，螺距。

速度选择器：让带电粒子通过磁场与电场垂直的空间，则其受力，当时该粒子受力为零，作等速度运动。

质普仪的基本原理是利用速度选择器固定离子的速度，再将同素的离子打入均匀磁场中，量测其碰撞位置计算回转半径，求得离子质量。

6。磁场的高斯定律，即封闭曲面上的磁通量必为零，代表磁力线必封闭，无磁单极的存在。磁铁外的磁力线由N极出发，终于S极，磁铁内的磁力线由S极出发，终于N极。

四、感应电动势与电磁波

1。法拉地定律：感应电动势。注意此处并非计算封闭曲面上之磁通量。

感应电动势造成的感应电流之方向，会使得线圈受到的磁力与外力方向相反。

2。长度的导线以速度v前进切割磁力线时，导线两端两端的感应电动势。若v、B、互相垂直，则

3。法拉地定律提供将机械能转换成电能的方法，也就是发电机的基本原理。以频率f转动的发电机输出的电动势，最大感应电动势。

变压器，用来改变交流电之电压，通以直流电时输出端无电位差。

，又理想变压器不会消耗能量，由能量守恒，故