高中物理常用概念及公式总结--电磁学

高中物理常用概念及公式总结--电磁学



电磁学
物理概念规律名称 公 式 备 注
库仑定律 真空中: F=k

介质中: F=k
k=9.0×109 N·m2/C2
ε为介电常数
电场强度 定义式：E=F/q

点电荷：E=kQ/r2

匀强电场：E=U/d
q为检验电荷，Q为产生电场的点电荷
电场力 F=Eq
电场力的功 W=qU 电场力做功跟电荷运动的路径无关
电势差 U=W/q W 为电场力做的功
点电荷电势 U=kQ /εr r为电介质中的点到点电荷Q的距离（取无穷远电势为零）
电势能 Δε=qU Δε为电势能的增量
电 容 定义式：C=Q/U

平行板电容器的电容：C= εS/4πkd
ε是介电常数，k是静电力常量
串联电容
并联电容 C=C1+C2...
电流 I=q/t 电量q=It
电阻定律 R=ρL/s 电阻率ρ=R·S/L
串联电阻 R串=R1+R2+…+Rn 串联的总电阻值大于每一个分电阻值
并联电阻 ①两个电阻并联：R并=R1R2/（R1+R2）
②n个相同电阻（R）并联：R并=R/n
③并联的总阻值小于任一支路的阻值
电动势 ε=U外+U内 U外为路端电压，U内为内压，当外电路断开时：E=U外
欧姆定律 部分电路：I=U/R

全电路：I=ε/(R+r)

闭合电路的常用规律 ε=U+Ir

ε=U+（U/R）r

ε=IR+Ir
根据这三式，可以得到测定电源电动势和内阻的三种不同方法
电 功 W=UIt=I2Rt=U2t/R 对于非纯电阻电路：
①计算电功只能用W=UIt
②计算电功率只能用P=UI
③计算电热只能用Q=I2Rt
④W＞Q
电功率 P=UI=I2R=U2/R
焦耳定律 普遍式：Q=I2Rt
纯电阻电路中：
Q=W=UIt=U2t/R=Pt
磁感应强度 B=F/IL, L⊥B B=ΦS
当B与S成θ角时:Φ=BSsinθ
磁通量 Φ=B·S
安培力 F=ILB(B⊥L)或F=ILBsinθ L是有效长度θ是B、L间的夹角
洛伦兹力 f=qvB(v⊥B) f=qvBsinθ θ为B、v间的夹角
电磁力矩 M=BIS（平面S平行磁感线时） S是线圈面积，对N匝线圈：
M=NBIS
法拉第电磁
感应定律 普适公式：ε =NΔΦ / Δt

导体切割：E=BLv（B、L、v三者相互垂直）

N是线圈匝数，L是导体有效长度
自感电动势 ε=LΔI/ Δt L是自感系数（自感或电感）
感 抗 XL=2πfL
容 抗 XC=1/2πfC
交变电动势、电流 最大值：εm=BSω Im=εm/R
瞬时值：e=εmsinωt i=Imsinωt S为线圈面积，ω为角速度，R为全电路的总电阻（线框从中性面开始转动）
正弦或余弦交流电
的有效值 Um=ImR为电路电压最大值
理想变压器 U1、U2、I2、I2与n1、n2分别为原、副线圈的电压、电流与匝数
振荡电路周期频率 周期：T=2π

频率：f =
L为线圈的自感
C为电容器的电容
电磁波波长 λ=c/f f为频率，c为波速，λ为波长