篇一:高中物理电磁学公式总整理
高中物理電磁學公式總整理
電子電量為1.6?10?19庫侖(Coul),1Coul=6.25?1018電子電量。
一、靜電學
1.庫侖定律,描述空間中兩點電荷之間的電力
?F12?
14??
q1q2r
2
??r
kq1q2r
2
?,F?r
14??
q1q2r
2
?
kq1q2r
2
,k?9?109Nt?m2/Coul2
??q
E?dA??4?kq
由庫侖定律經過演算可推出電場的高斯定律?E?2.點電荷或均勻帶電球體在空間中形成之電場
?
?kqFkqF
?,E?E1??21r?21
qrqr
?0
。
導體表面電場方向與表面垂直。電力線的切線方向為電場方向,電力線越密集電場強度越大。 平行板間的電場E?
4?kq2A
?2?kqA
kq1q2
r
3.點電荷或均勻帶電球體間之電位能Ue?
。本式以以無限遠為零位面。
Ueq?kq1r
4.點電荷或均勻帶電球體在空間中形成之電位V?。
導體內部為等電位。接地之導體電位恆為零。
電位為零之處,電場未必等於零。電場為零之處,電位未必等於零。
??
均勻電場內,相距d之兩點電位差?V?E?d?Edcos?。故平行板間的電位差
?V?Ed?
2?kqA
d
。
5.電容C?
q?V
q?C?V
,為儲存電荷的元件,C越大,則固定電位差下可儲存的
電荷量就越大。電容本身為電中性,兩極上各儲存了+q與-q的電荷。電容同時儲存電能,UE?
CV2
2
?qV
q
2
2C?
。
q
?r
rk
a.球狀導體的電容C?
kq
,本電容之另一極在無限遠,帶有電荷-q。
b.平行板電容C?
qV
?
q2?kqd
A
?
A2?kd
。故欲加大電容之值,必須增大極板面積
A,減少板間距離d,或改變板間的介電質使k變小。
二、電路學
1.理想電池兩端電位差固定為?。實際電池可以簡化為一理想電池串連內電阻r。實際電池在放電時,電池的輸出電壓?V???Ir,故輸出之最大電流有限制,且輸出電壓之最大值等於電動勢,發生在輸出電流=0時。
實際電池在充電時,電池的輸入電壓?V???Ir,故輸入電壓必須大於電動勢。
2.若一長度d的均勻導體兩端電位差為?V,則其內部電場E??V
d
。導線上沒有
電荷堆積,總帶電量為零,故導線外部無電場。理想導線上無電位降,故內部電場等於0。 3.克希荷夫定律
a.節點定理:電路上任一點流入電流等於流出電流。 b.環路定理:電路上任意環路上總電位升等於總電位降。
三、靜磁學
1.必歐-沙伐定律,描述長d?的電線在r處所建立的磁場
dB?
?
?0Id?sin?
4?
r
2
?
???0Id??r?7
??4??10T?m/A ,dB? ,02
4?r
磁場單位,MKS制為Tesla,CGS制為Gauss,1Tesla=10000Gauss,地表磁場約為0.5Gauss,從南極指向北極。
由必歐-沙伐定律經過演算可推出安培定律2.重要磁場公式
無限長直導線磁場
B?
??
B?d???0NI
長?之螺線管內之磁場
B?
?0NI
2?
r
?0NI
?
半徑a的線圈在軸上x處產生的磁場
B?
?02
NIa
2
2
3
,在圓心處(x=0)產生的磁場為B?
?0NI
2
r
(a?x)2
2
???
3.長?之載流導線所受的磁力為FB?I??B
,當?與B垂直時F?I?B
?0I2
2?r
兩平行載流導線單位長度所受之力電流方向相反時,導線相斥。
F?
?I1
。電流方向相同時,導線相吸;
??
4.電動機(馬達)內的線圈所受到的力矩??IA?B,??IABsin?。其中A為面積向
?
量,大小為線圈面積,方向為線圈面的法向量,以電流方向搭配右手定則來決定。
???
5.帶電質點在磁場中所受的磁力為FB?qv?B
,FB?qvBsin?
a.若該質點初速與磁場B平行,則作等速度運動,軌跡為直線。
b.若該質點初速與磁場B垂直,則作等速率圓週運動,軌跡為圓。迴轉半徑
R?
mvqB
?
pqB
,週期T?
2?mqB
。
c.若該質點初速與磁場B夾角?,該質點作螺線運動。與磁場平行的速度分量v?
大小與方向皆不改變,而與磁場平行的速度分量v||大小不變但方向不停變化,呈等速率圓週運動。其中v??vsin?,v||?vcos?,迴轉半徑
R?
mv?qB
?
mvsin?qB
,週期T?
2?mqB
,與b.相同,螺距d?v||T?
?
2?mqB
?
vcos?。
?
?
速度選擇器:讓帶電粒子通過磁場與電場垂直的空間,則其受力F?qE?qv?B,當v?E/B時該粒子受力為零,作等速度運動。
質普儀的基本原理是利用速度選擇器固定離子的速度,再將同素的離子打入均勻磁場中,量測其碰撞位置計算迴轉半徑,求得離子質量。
6.磁場的高斯定律?B?
??
B?dA?0,即封閉曲面上的磁通量必為零,代表磁力線
必封閉,無磁單極的存在。磁鐵外的磁力線由N極出發,終於S極,磁鐵內的磁力線由S極出發,終於N極。
四、感應電動勢與電磁波
1.法拉地定律:感應電動勢???
d?Bdt
??
??d(B?A)dt
??
ddt
??
??
B?dA。注意此處並非計
算封閉曲面上之磁通量。
感應電動勢造成的感應電流之方向,會使得線圈受到的磁力與外力方向相反。 2.長度?的導線以速度v前進切割磁力線時,導線兩端兩端的感應電動勢
??(v?B)??。若v、B、?互相垂直,則??vB?
?
?
?
3.法拉地定律提供將機械能轉換成電能的方法,也就是發電機的基本原理。以頻率f (?
?
2?
)轉動的發電機輸出的電動勢???
??d(B?A)dt
??
d(BAcos?t)
dt
?BA?sin?t
,最大感應電動勢??BA?。
變壓器,用來改變交流電之電壓,通以直流電時輸出端無電位差。
?V1?V2
?N1N2
,又理想變壓器不會消耗能量,由能量守恆I1V1?I2V2,故
I1I2
?
N2N1
4.十九世紀中馬克士威整理電磁學,得到四大公式,分別為 a.電場的高斯定律
?E?
??qE?dA??4?kq
?0
b.法拉地定律
??d?Bd
??E?d?????
dtdt
??
??
B?dA
c.磁場的高斯定律
?B?
??
B?dA?0
d.安培定律
??
B?d???0NI
馬克士威由法拉地定律中變動磁場會產生電場的概念,修正了安培定律,使得變動的電場會產生磁場。 e.馬克士威修正後的安培定律為
??d?EdB?d???NI?????NI???000000dtdt
??
E?dA
??
a.、b.、c.和修正後的e.稱為馬克士威方程式,為電磁學的基本方程式。由馬克士威方程式,預測了電磁波的存在,且其傳播速度?
1
?0?0
?3?10
8
ms
。
???
c?E?B。十九世紀末,由赫茲發現了電磁波的存在。
????
勞侖茲力F?qE?qv?B
。
篇二:高中物理电磁学知识点公式总结大全来源
高中物理电磁学知识点公式总结大全来源:网络 作者:佚名 点击:1081次高中物理电磁学知识点公式总结大全
一、静电学
1.库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力
, ,
由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律 。
2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场
,
导体表面电场方向与表面垂直。电力线的切线方向为电场方向,电力线越密集电场强度越大。
平行板间的电场
3.点电荷或均匀带电球体间之电位能 。本式以以无限远为零位面。
4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位 。
导体内部为等电位。接地之导体电位恒为零。
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。
二、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
4.十九世纪中马克士威整理电磁学,得到四大公式,分别为
a.电场的高斯定律
b.法拉地定律
c.磁场的高斯定律
d.安培定律
马克士威由法拉地定律中变动磁场会产生电场的概念,修正了安培定律,使得变动的电场会产生磁场。
e.马克士威修正后的安培定律为
a.、b.、c.和修正后的e.称为马克士威方程式,为电磁学的基本方程式。由马克士威方程式,预测了电磁波的存在,且其传播速度 。
。十九世纪末,由赫兹发现了电磁波的存在。
劳仑兹力 。
右手定则:右手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中,若磁力线垂直进入手心(当磁感线为直线时,相当于手心面向N极),大拇指指向导线运动方向,则四指所指方向为导线中感应电流的方向。
左手定则:左手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。
把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心(手心对准N极,手背对准S极,
四指指向电流方向(既正电荷运动的方向)
则拇指的方向就是导体受力方向。
三、电路学
1.理想电池两端电位差固定为 。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。
四、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。
库仑定律:F=kQq/r2
电场强度:E=F/q
点电荷电场强度:E=kQ/r2
匀强电场:E=U/d
电势能:E? =qφ
电势差:U? ?=φ?-φ?
静电力做功:W??=qU??
电容定义式:C=Q/U
电容:C=εS/4πkd
带电粒子在匀强电场中的运动
加速匀强电场:1/2*mv2 =qU
v2 =2qU/m
偏转匀强电场:
运动时间:t=x/v?
垂直加速度:a=qU/md
垂直位移:y=1/2*at? =1/2*(qU/md)*(x/v?)2
偏转角:θ=v⊥/v?=qUx/md(v?)2
微观电流:I=nesv
电源非静电力做功:W=εq
欧姆定律:I=U/R
串联电路
电流:I? =I? =I? = ……
电压:U =U? +U? +U? + ……
并联电路
电压:U?=U?=U?= ……
电流:I =I?+I?+I?+ ……
电阻串联:R =R?+R?+R?+ ……
电阻并联:1/R =1/R?+1/R?+1/R?+ ……
焦耳定律:Q=I2 Rt
P=I2 R
P=U2 /R
电功率:W=UIt
电功:P=UI
电阻定律:R=ρl/S
篇三:电磁学常用公式
电磁学常用公式
库仑定律:F=kQq/r2
电场强度:E=F/q
点电荷电场强度:E=kQ/r2
匀强电场:E=U/d
电势能:E? =qφ
电势差:U? ?=φ?-φ?
静电力做功:W??=qU??
电容定义式:C=Q/U
电容:C=εS/4πkd
带电粒子在匀强电场中的运动
加速匀强电场:1/2*mv2 =qU
v2 =2qU/m
偏转匀强电场:
运动时间:t=x/v?
垂直加速度:a=qU/md
垂直位移:y=1/2*at? =1/2*(qU/md)*(x/v?)2
偏转角:θ=v⊥/v?=qUx/md(v?)2
微观电流:I=nesv
电源非静电力做功:W=εq
欧姆定律:I=U/R
串联电路
电流:I? =I? =I? = ……
电压:U =U? +U? +U? + ……
并联电路
电压:U?=U?=U?= ……
电流:I =I?+I?+I?+ ……
电阻串联:R =R?+R?+R?+ ……
电阻并联:1/R =1/R?+1/R?+1/R?+ ……
焦耳定律:Q=I2 Rt
P=I2 R
P=U2 /R
电功率:W=UIt
电功:P=UI
电阻定律:R=ρl/S
全电路欧姆定律:ε=I(R+r)
ε=U外+U内
安培力:F=ILBsinθ
磁通量:Φ=BS
电磁感应
感应电动势:E=nΔΦ/Δt
导线切割磁感线:ΔS=lvΔt
E=Blv*sinθ
感生电动势:E=LΔI/Δt
高中物理电磁学公式总整理
电子电量为 库仑(Coul),1Coul= 电子电量。
一、静电学
1.库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力
, ,
由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律 。
2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场
,
导体表面电场方向与表面垂直。电力线的切线方向为电场方向,电力线越密集电场强度越大。
平行板间的电场
3.点电荷或均匀带电球体间之电位能 。本式以以无限远为零位面。
4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位 。
导体内部为等电位。接地之导体电位恒为零。
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。
二、电路学
1.理想电池两端电位差固定为 。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。
三、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
4.十九世纪中马克士威整理电磁学,得到四大公式,分别为
a.电场的高斯定律
b.法拉地定律
c.磁场的高斯定律
d.安培定律
马克士威由法拉地定律中变动磁场会产生电场的概念,修正了安培定律,使得变动的电场会产生磁场。 e.马克士威修正后的安培定律为
a.、b.、c.和修正后的e.称为马克士威方程式,为电磁学的基本方程式。由马克士威方程式,预测了电磁波的存在,且其传播速度 。
。十九世纪末,由赫兹发现了电磁波的存在。
劳仑兹力 。
电磁学常用公式
库仑定律:F=kQq/r2
电场强度:E=F/q
点电荷电场强度:E=kQ/r2
匀强电场:E=U/d
电势能:E? =qφ
电势差:U? ?=φ?-φ?
静电力做功:W??=qU??
电容定义式:C=Q/U
电容:C=εS/4πkd
带电粒子在匀强电场中的运动
加速匀强电场:1/2*mv2 =qU
v2 =2qU/m
偏转匀强电场:
运动时间:t=x/v?
垂直加速度:a=qU/md
垂直位移:y=1/2*at? =1/2*(qU/md)*(x/v?)2
偏转角:θ=v⊥/v?=qUx/md(v?)2
微观电流:I=nesv
电源非静电力做功:W=εq
欧姆定律:I=U/R
串联电路
电流:I? =I? =I? = ……
电压:U =U? +U? +U? + ……
并联电路
电压:U?=U?=U?= ……
电流:I =I?+I?+I?+ ……
电阻串联:R =R?+R?+R?+ ……
电阻并联:1/R =1/R?+1/R?+1/R?+ ……
焦耳定律:Q=I2 Rt
P=I2 R
P=U2 /R
电功率:W=UIt
电功:P=UI
电阻定律:R=ρl/S
全电路欧姆定律:ε=I(R+r)
ε=U外+U内
安培力:F=ILBsinθ
磁通量:Φ=BS
电磁感应
感应电动势:E=nΔΦ/Δt
导线切割磁感线:ΔS=lvΔt
E=Blv*sinθ
感生电动势:E=LΔI/Δt
高中物理电磁学公式总整理
电子电量为 库仑(Coul),1Coul= 电子电量。
一、静电学
1.库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力
, ,
由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律 。
2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场
,
导体表面电场方向与表面垂直。电力线的切线方向为电场方向,电力线越密集电场强度越大。 平行板间的电场
3.点电荷或均匀带电球体间之电位能 。本式以以无限远为零位面。
4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位 。
导体内部为等电位。接地之导体电位恒为零。
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。
二、电路学
1.理想电池两端电位差固定为 。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。
三、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
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