备考 | AP电磁学重点知识梳理
AP物理C几乎是必学科目
当然还有纯粹对AP物理C是爱好的小伙伴们
这篇文章整理梳理了AP物理C电磁学的考点
内容很全，尤其适合考前梳理
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不过有的时候留言过多，可能会有延迟或遗漏，在此说声抱歉，请大家多次留言就好哈~
（静电学占 30% ）
1.Charge and Coulomb’s law
富兰克林是如何冒着生命的危险连接闪电的电荷，得到了正负的概念。库伦定律F = kq1q2/r²，貌似牛顿的万有引力（仍然是平方反比定律，但是把质量换成了电荷数），到目前为止，自然界发现的远距相互作用，都是和距离的平方成反比的，费曼曾经想讨论这里面有什么必然联系？但没有结果）
2.Electric field and electric potential (including point charges)
（电场的概念E = F/q，单位正电荷受到的电场力，即为电场强度E的定义，要牢记。电场因为和引力场一样，同样遵守距离的平方反比律，同样也是保守力场，可以有势能的概念U= kq1q2/r（点电荷q2在点电荷q1场中的势能）
电压的概念，就是单位正电荷在两点之间的电势差，注意单位正电荷从1到2的电势差一般写为V=V1-V2，没有在V之前写Δ是因为Δ一般在物理上表示末态减初态，而电势差不是）
3.高斯定律
(电场强度延一个封闭球面积分，等于这个球面包括的电荷总数除以真空介电常数)
4.几种电荷分布的电场和电势
AP物理C爱考的是几种对称分布，比如：球形、柱形、平板型，在求积分的时候不仅会用到直角坐标系，也会用到球坐标系和柱坐标系更方便。
（导体，电容和绝缘体的概念占14%）
1.Electrostatics with conductors
静电中的导体，表面一定是电场等势面，否则就会造成自由电子的流动，直到静电平衡为止
2.Capacitors（电容器）
a.Capacitance 电容的概念，储存静电能量Uc = 1/2 *QV =1/ 2 *CV²
b.Parallel plate 平板电容器：两块平行导体版，面积为A，各带等量电荷Q，正负相反，中间是绝缘体（dielectrics）距离是d，两板之间电势差为V，其电容为C=Q/V=ε0A/d,ε0为真空介电常数
c.Spherical and cylindrical 球形和柱形的电容器
3.dielectrics
绝缘体的概念，其中的电场和电荷分布特点
（电路占20% ）
1.Current, resistance, power
电流强度的概念：I =ΔQ/Δt
电阻的概念：R=ρL/ A;ρ为电阻率，L为导线长度，A为导线横截面积
欧姆定律：I=V/R,电功率 P=IV=I² R
2.Steady-state direct current circuits with batteries and resistors only
带电池和电阻的直流电路分析，并联和串联
3. Capacitors in circuits
电路中的电容器
a. Steady state （在直流电路中的电容器，并联与串联，算出等效电容）
b.Transients in RC circuits (RC电路的瞬间状态，求解其微分方程)
（磁场占20%）
1. Forces on moving charges in magnetic fields
以V运动电荷q在磁场B中的受力，洛伦茨力：F=qV×B
（注意在本日志中公式中加重写的字母一般都代表矢量）
2. Forces on current-carrying wires in magnetic fields
电流线在磁场中的受力：F=IL×B,L为导线长度，其矢量方向取I的方向
3. Fields of long current-carrying wires
无限长直流导线I的磁场：B =μ0I/2πr;μ0为真空磁导率，r为距离导线的垂直距离
4、 Biot–Savart law and Ampere’s law
毕奥-萨法尔定律和安培定律，求解螺线管或其它对称的电流情况的磁场
（电磁场占16%）
1. Electromagnetic induction (including Faraday’s law and Lenz’s law)
法拉第电磁感应定律：线圈中的感生电动势，与穿过线圈的磁通量随时间的变化率成正比：ε=-ΔΦ/Δt,负号的物理意义由楞次定律解释，既：感生电动势产生的磁通变化率，和原来产生感生电动势的磁通变化率要相反，这是能量守恒的要求，和牛顿第三定律的要求是同源的
2. Inductance (including LR and LC circuits)
LC和LR电路的感生电磁场
3. Maxwell’s equations
麦克斯韦方程组，包络面积分，电场和磁场的区别是有电荷没有磁单极，环路积分，电场和磁场的区别是有电流没有磁荷流，但是变化的电场和磁场都会产生磁通量和电通量的变化，这也就是所谓电磁互感，由麦克斯韦方程组直接能推倒出电磁波的存在，速度和光速相同。
下面总结一下：
麦克斯韦方程组不外乎“泡泡”和“圈圈”（延包络面积分和延闭合圈积分）：
电场沿泡泡积分：∮E·dS=∑Qi/ε0；（正比于于泡泡包围的电荷）
磁场沿泡泡积分：∮B·dS=0；（没有磁单极）
电场沿圈圈积分：∮E·dl=-dφ/dt;(其中磁通量φ=B·ΔS,重写符号一律表示矢量）
磁场沿圈圈积分：∮B·dL=∑μ0I+μ0ε0dΦ/dt;(第二项为位移电流，正比于电通量的变化率)
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