23 关系: 加法,偶極子,叠加原理,多極展開,天頂角,对称关系,導體,库仑定律,函数,球坐標系,立體角,物理量,靜電學,静电感应,高斯定律,调和函数,边值问题,電勢,電荷,電荷密度,接地,恩绍定理,方位角。
加法
加法是基本的算术運算。加法即是將二個以上的數,合成一個數,其結果称為和。加法與減、乘、除合稱「四則運算」。 表達加法的符號為加號(+)。進行加法時以加號將各項連接起來。把和放在等號(.
偶極子
在電磁學裏,有兩種偶極子(dipole):電偶極子是兩個分隔一段距離,電量相等,正負相反的電荷。磁偶極子是一圈封閉循環的電流,例如一個有常定電流運行的線圈,稱為載流迴路。偶極子的性質可以用它的偶極矩描述。 電偶極矩(\mathbf)由負電荷指向正電荷,大小等於正電荷量乘以正負電荷之間的距離。磁偶極矩(\mathbf)的方向,根據右手法則,是大拇指從載流迴路的平面指出的方向,而其它手指則指向電流運行方向,磁偶極矩的大小等於電流乘以線圈面積。 除了載流迴路以外,電子和許多基本粒子都擁有磁偶極矩。它們都會產生磁場,與一個非常小的載流迴路產生的磁場完全相同。但是,現時大多數的科學觀點認為這個磁偶極矩是電子的自然性質,而非由載流迴路生成。 永久磁鐵的磁偶極矩來自於電子內稟的磁偶極矩。長條形的永久磁鐵稱為條形磁鐵,其兩端稱為指北極和指南極,其磁偶極矩的方向是由指南極朝向指北極。這常規與地球的磁偶極矩恰巧相反:地球的磁偶極矩的方向是從地球的地磁北極指向地磁南極。地磁北極位於北極附近,實際上是指南極,會吸引磁鐵的指北極;而地磁南極位於南極附近,實際上是指北極,會吸引磁鐵的指南極。羅盤磁針的指北極會指向地磁北極;條形磁鐵可以當作羅盤使用,條形磁鐵的指北極會指向地磁北極。 根據當前的觀察結果,磁偶極子產生的機制只有兩種,載流迴路和量子力學自旋。科學家從未在實驗裏找到任何磁單極子存在的證據。.
叠加原理
在物理学与系统理论中,叠加原理(superposition principle),也叫叠加性质(superposition property),说对任何线性系统“在给定地点与时间,由两个或多个刺激产生的合成反应是由每个刺激单独产生的反应之代数和。” 从而如果输入 A 产生反应 X,输入 B 产生 Y,则输入 A+B 产生反应 (X+Y)。 用数学的话讲,对所有线性系统 F(x).
多極展開
在物理學裏,多極展開方法廣泛應用於涉及於質量分佈產生的重力場、電荷分佈產生的電勢或電場、電流分佈產生的磁向量勢和磁場、電磁波的傳播等等問題。使用多極展開,重力場或電勢等等,都可以表達為單極項目、偶極項目、四極項目、八極項目等等的疊加。一個典型範例是,從原子核的外部多極矩與電子軌域的內部多極矩之間的交互作用能量,計算求得原子的原子核外多極矩。由於從原子核的外多極矩可以給出原子核內部的電荷分佈,物理學者可以研究原子核的形狀。 做理論運算時,在允許誤差範圍內,時常可以只取多極展開的最低階的幾個非零項目,忽略其它項目,因為它們的數值超小。.
天頂角
#重定向 球座標系.
对称关系
数学上,若對所有的 a 和 b 屬於 X,下述語句保持有效,則集合 X 上的二元关系 R 是对称的:「若 a 关系到 b,则 b 关系到 a。」 数学上表示为: 例如:“和……结婚”是对称关系;“小于”不是对称关系。 注意,对称关系不是反对称关系(aRb 且 bRa 得到 b.
導體
導體(conductor)為能夠讓電流通過的材料,依其導電性,能夠細分為超導體、導體、半導體及絕緣體。在科學及工程上常用利用歐姆來定義某材料的導電程度。它们使電力極容易地通过它们。例如:金属、人体、大地、石墨、食鹽水溶液等都是導電體。 當電流在導體內流過時,事實上是因為導體內的自由电荷(在金属中的自由电荷是电子,而在溶液中的自由电荷则为阴、阳產生漂移而造成的,根據材料的不同,自由电荷的漂移方式也不相同:在超導體中,電子幾乎不受原子核的干擾而能夠快速移動;而在導體內電子的移動受限於該材料所造成的電子海的能階大小;而在半導體內,電子能夠移動是因為電子-空穴效應;而絕緣體則是電子受限於分子所構成的共價鍵,使得電子要脫離原子是非常困難的事。因此,沒有絕對絕緣的絕緣體,只要有足夠大的能量就可以使電子得以通過某絕緣體。 Category:材料 Category:熱力學 Category:電學.
库仑定律
库仑定律(Coulomb's law),法国物理学家查尔斯·库仑於1785年发现,因而命名的一条物理学定律。库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律。因此,电学的研究从定性进入定量阶段,是电学史中的一块重要的里程碑。庫侖定律闡明,在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与距离平方成反比,与电量乘积成正比,作用力的方向在它们的连线上,同号电荷相斥,异号电荷相吸。.
函数
函數在數學中為兩集合間的一種對應關係:輸入值集合中的每項元素皆能對應唯一一項輸出值集合中的元素。例如實數x對應到其平方x2的關係就是一個函數,若以3作為此函數的輸入值,所得的輸出值便是9。 為方便起見,一般做法是以符號f,g,h等等來指代一個函數。若函數f以x作為輸入值,則其輸出值一般寫作f(x),讀作f of x。上述的平方函數關係寫成數學式記為f(x).
球坐標系
#重定向 球座標系.
立體角
立体角,常用字母Ω表示,是一个物体对特定点的三维空间的角度,是平面角在三维空间中的类比。它描述的是站在某一点的观察者测量到的物体大小的尺度。例如,对于一个特定的观察点,一个在该观察点附近的小物体有可能和一个远处的大物体有着相同的立体角。 锥体的立体角大小定义为,以锥体的顶点为球心作球面,该锥体在球表面截取的面积与球半径平方之比,单位为球面度。.
物理量
物理量,是物理之中能測量的量,例如質量、體積,或者是測量和通常以數和物理單位(通常偏好國際單位制單位)的積表達的結果。 在1971年第十四屆國際度量衡大會(General Conference of Weights & Measures)中,選擇了七個物理量作為基本量的國際單位系統,其法文名稱"Le Système International d’unités",縮寫為"SI",其基本七個物理量如下:.
靜電學
電學是研究「靜止電荷」的特性及規律的一門學科,電學的領域之一。靜電即電荷在靜止時的狀態,沒有電荷流動。而靜止電荷所建立的電場稱為靜電場,是指不隨時間變化的電場,該靜電場對於場中的電荷有作用力。.
静电感应
静电感应是物体内的电荷因受外界电荷的影响而重新分布。这个现象由英国科学家约翰·坎通和瑞典科学家分别在1753年和1762年发现。静电发电机,例如威姆斯赫斯特电机、范德格拉夫起电机和起电盘,都使用这个原理。.
高斯定律
斯定律(Gauss' law)表明在闭合曲面内的电荷分佈與產生的電場之間的關係:.
调和函数
在数学、数学物理学以及随机过程理论中,都有调和函数的概念。一个调和函数是一个二阶连续可导的函数f: U → R(其中U是Rn里的一个开子集),其满足拉普拉斯方程,即在U上满足方程: \frac + \frac + \cdots + \frac.
边值问题
在微分方程中,边值问题是一个微分方程和一组称之为边界条件的约束条件。边值问题的解通常是符合约束条件的微分方程的解。 物理学中经常遇到边值问题,例如波动方程等。許多重要的边值问题屬於Sturm-Liouville問題。這類問題的分析會和微分算子的本徵函數有關。 在实际应用中,边值问题应当是适定的(即:存在解,解唯一且解會隨著初始值連續的變化)。許多偏微分方程領域的理論提出是為要證明科學及工程應用的許多边值问题都是适定問題。 最早研究的边值问题是狄利克雷问题,是要找出调和函数,也就是拉普拉斯方程的解,後來是用狄利克雷原理找到相關的解。.
電勢
在静電學裡,電勢(electric potential)定義為處於電場中某个位置的單位電荷所具有的電勢能。電勢又稱為電位,是純量。其數值不具有絕對意義,只具有相對意義,因此為了便於分析問題,必須設定一個參考位置,並把它設為零,稱為零勢能點。通常,會把無窮遠處的電勢設定為零。那麼,電勢可以定義如下:假設檢驗電荷從無窮遠位置,經過任意路徑,克服電場力,緩慢地移動到某位置,則在這位置的電勢,等於因遷移所做的機械功與檢驗電荷量的比值。在國際單位制裏,電勢的度量單位是伏特(Volt),是為了紀念意大利物理學家亞歷山德羅·伏打(Alessandro Volta)而命名。 電勢必需滿足帕松方程式,同時符合相關邊界條件;假設在某區域內的電荷密度為零,則帕松方程式約化為拉普拉斯方程式,電勢必需滿足拉普拉斯方程式。 在電動力學裏,當含時電磁場存在的時候,電勢可以延伸為「廣義電勢」。特別注意,廣義電勢不能被視為電勢能每單位電荷。.
電荷
在電磁學裡,電荷(electric charge)是物質的一種物理性質。稱帶有電荷的物質為「帶電物質」。兩個帶電物質之間會互相施加作用力於對方,也會感受到對方施加的作用力,所涉及的作用力遵守庫侖定律。电荷分为两种,「正电荷」与「负电荷」。带有正电荷的物质称为「带正电」;带有负电荷的物质称为「带负电」。假若两个物质都带有正电或都带有负电,则称这两个物质「同电性」,否则称这两个物质「异电性」。两个同电性物质会相互感受到对方施加的排斥力;两个异电性物质会相互感受到对方施加的吸引力。 电荷是许多次原子粒子所拥有的一种基本守恒性质。称带有电荷的粒子为「带电粒子」。电荷决定了带电粒子在电磁方面的物理行为。静止的带电粒子会产生电场,移动中的带电粒子会产生电磁场,带电粒子也会被电磁场所影响。一个带电粒子与电磁场之间的相互作用称为电磁力或电磁交互作用。这是四种基本交互作用中的一种。.
電荷密度
在電磁學裏,電荷密度是一種度量,描述電荷分佈的密度。電荷密度又可以分類為線電荷密度、面電荷密度、體電荷密度。 假設電荷分佈於一條曲線或一根直棒子,則其線電荷密度是每單位長度的電荷密度,單位為庫侖/公尺 (coulomb/meter) 。假設電荷分佈於一個平面或一個物體的表面,則其面電荷密度是每單位面積的電荷密度,單位為庫侖/公尺2。假設電荷分佈於一個三維空間的某區域或物體內部,則其體電荷密度是每單位體積的電荷密度,單位為庫侖/公尺3。 由於在大自然裏,有兩種電荷,正電荷和負電荷,所以,電荷密度可能會是負值。電荷密度也可能會跟位置有關。特別注意,不要將電荷密度與電荷載子密度 (charge carrier density) 搞混了。 電荷密度與電荷載子的體積有關。例如,由於鋰陽離子的半徑比較小,它的體電荷密度大於鈉陽離子的體電荷密度。.
接地
在電機工程學裏,接地這術語,依著不同的應用領域,有幾種意思。接地是電路內部的一個電位參考點。從這參考點,可以測量其它電位。接地也可以被認為是電流的一個共同回歸路徑(稱為地回電路或地回路),或是與大地的一個直接有形的連接。 因為下述幾個理由,電機工程師會將電路連接到接地:.
恩绍定理
恩绍定理(Earnshaw's theorem)指出点粒子集不能被稳定维持在仅由电荷的静电相互作用构成的一个稳定静止的力学平衡结构。该定理首次被英国数学家塞缪尔·恩绍于1842年证明。该定理通常被用于磁场中,但该定理最初被应用于静电场中。该定理适用于经典平方反比定律的力(静电力和引力),同时也适用于磁铁和順磁性材料或者其它任意组合(但非抗磁性材料)的磁场力。.
方位角
方位角又稱地平經度(Azimuth,縮寫Az),是在平面上量度物體之間的角度差的方法之一。.