高中物理電磁學(xué)公式定律

高中物理電磁學(xué)公式定律目錄電磁學(xué)基本概念與公式靜電場(chǎng)中的公式定律恒定電流中的公式定律磁場(chǎng)中的公式定律交流電與電磁波相關(guān)公式定律電磁學(xué)基本概念與公式0101電場(chǎng)強(qiáng)度公式02電勢(shì)差公式E=F/q，其中E為電場(chǎng)強(qiáng)度，F(xiàn)為試探電荷所受的電場(chǎng)力，q為試探電荷的電荷量。此公式用于計(jì)算電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。Uab=φa-φb，其中Uab為a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，φa和φb分別為a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)。此公式用于計(jì)算電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差H=B/μ0-M，其中H為磁場(chǎng)強(qiáng)度，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，μ0為真空磁導(dǎo)率，M為磁化強(qiáng)度。此公式用于描述磁場(chǎng)的基本性質(zhì)。磁場(chǎng)強(qiáng)度公式B=μ0(H+M)，其中B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，μ0為真空磁導(dǎo)率，H為磁場(chǎng)強(qiáng)度，M為磁化強(qiáng)度。此公式用于計(jì)算磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度。磁感應(yīng)強(qiáng)度公式磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度洛倫茲力公式F=qvBsinθ，其中F為洛倫茲力，q為帶電粒子的電荷量，v為帶電粒子的速度，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，θ為v與B的夾角。此公式用于計(jì)算帶電粒子在磁場(chǎng)中所受的洛倫茲力。安培力公式F=BILsinθ，其中F為安培力，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，I為導(dǎo)線中的電流，L為導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度，θ為B與I的夾角。此公式用于計(jì)算通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力。洛倫茲力與安培力法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔΦ/Δt，其中E為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，n為線圈匝數(shù)，ΔΦ/Δt為穿過線圈的磁通量的變化率。此定律表明，當(dāng)穿過線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí)，線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。楞次定律感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。此定律用于判斷感應(yīng)電流的方向。電磁感應(yīng)定律靜電場(chǎng)中的公式定律02真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。公式表示為$F=kfrac{q_1q_2}{r^2}$。庫(kù)侖定律電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變。電荷守恒定律庫(kù)侖定律與電荷守恒定律為了形象地描述電場(chǎng)而引入的線，實(shí)際上并不存在。電場(chǎng)線的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱。電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的面。沿著等勢(shì)面移動(dòng)點(diǎn)電荷，電場(chǎng)力不做功。等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直，而且電勢(shì)越高的等勢(shì)面越密集。電場(chǎng)線與等勢(shì)面等勢(shì)面電場(chǎng)線電容器儲(chǔ)存電荷的裝置，由兩個(gè)相互靠近的導(dǎo)體組成。電容器的電容表示電容器容納電荷的本領(lǐng)，公式表示為$C=frac{Q}{U}$。電容器的串并聯(lián)特性多個(gè)電容器串聯(lián)時(shí)，總電容的倒數(shù)等于各電容器電容的倒數(shù)之和；多個(gè)電容器并聯(lián)時(shí)，總電容等于各電容器電容之和。電容器及其串并聯(lián)特性帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中受到恒定的電場(chǎng)力作用，做勻變速運(yùn)動(dòng)。根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以求解粒子的運(yùn)動(dòng)情況。帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)當(dāng)帶電粒子在電場(chǎng)和重力場(chǎng)同時(shí)作用時(shí)，粒子的運(yùn)動(dòng)情況將更為復(fù)雜。需要根據(jù)具體情況分析粒子的受力情況和運(yùn)動(dòng)軌跡。帶電粒子在電場(chǎng)和重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)恒定電流中的公式定律03010203在同一電路中，通過某段導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。公式表示為I=U/R。歐姆定律串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和。公式表示為R=R1+R2+...+Rn。電阻的串聯(lián)并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。公式表示為1/R=1/R1+1/R2+...+1/Rn。電阻的并聯(lián)歐姆定律與電阻串并聯(lián)特性焦耳定律與電功率計(jì)算電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比。公式表示為Q=I2Rt。焦耳定律電功率等于電壓與電流的乘積。公式表示為P=UI。對(duì)于純電阻電路，電功率還可以表示為P=I2R或P=U2/R。電功率計(jì)算基爾霍夫第一定律（節(jié)點(diǎn)電流定律）在電路中，流入節(jié)點(diǎn)的電流等于流出節(jié)點(diǎn)的電流。即ΣI=0。要點(diǎn)一要點(diǎn)二基爾霍夫第二定律（回路電壓定律）在任何一個(gè)閉合回路中，各段電壓的代數(shù)和等于零。即ΣU=0?；鶢柣舴蚨稍陔娐贩治鲋械膽?yīng)用電流表使用方法01電流表應(yīng)與被測(cè)電路串聯(lián)，使電流從電流表的正接線柱流入，負(fù)接線柱流出。選擇合適的量程，使被測(cè)電流不超過電流表的量程。電壓表使用方法02電壓表應(yīng)與被測(cè)電路并聯(lián)，使電流從電壓表的正接線柱流入，負(fù)接線柱流出。選擇合適的量程，使被測(cè)電壓不超過電壓表的量程。滑動(dòng)變阻器使用方法03滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)在電路中，接線柱應(yīng)“一上一下”連接。在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片置于阻值最大處。通過移動(dòng)滑片來(lái)改變電路中的電阻，從而改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓。電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器使用方法磁場(chǎng)中的公式定律04VS磁場(chǎng)中沿任何閉合路徑的線積分等于穿過該路徑所包圍面積的電流的總和。該定理揭示了磁場(chǎng)和電流之間的定量關(guān)系。畢奧-薩伐爾定律在靜磁場(chǎng)中，電流元在空間某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流元的大小、電流元與該點(diǎn)的位矢之間的夾角以及電流元所在處的磁導(dǎo)率有關(guān)。該定律是計(jì)算電流在空間中產(chǎn)生磁場(chǎng)的基本公式。安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理與畢奧-薩伐爾定律法拉第電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律當(dāng)穿過回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。該定律揭示了磁場(chǎng)變化與電場(chǎng)之間的定量關(guān)系。應(yīng)用通過測(cè)量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，可以研究磁場(chǎng)的變化規(guī)律；同時(shí)，利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象可以制造發(fā)電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備。感應(yīng)電流的方向總是使得它所激發(fā)的磁場(chǎng)來(lái)阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。該定律揭示了感應(yīng)電流方向與磁通量變化之間的關(guān)系。當(dāng)一個(gè)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，它會(huì)在自身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而阻礙自身電流的變化。自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的一種特殊情況，其分析方法與電磁感應(yīng)現(xiàn)象類似。楞次定律自感現(xiàn)象分析楞次定律與自感現(xiàn)象分析霍爾效應(yīng)當(dāng)一塊通有電流的導(dǎo)體或半導(dǎo)體置于磁場(chǎng)中時(shí)，在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。該效應(yīng)揭示了磁場(chǎng)對(duì)載流子運(yùn)動(dòng)的影響。在傳感器中應(yīng)用利用霍爾效應(yīng)可以制造霍爾傳感器，用于測(cè)量磁場(chǎng)、電流等物理量。霍爾傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、非接觸式測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)自動(dòng)化、汽車電子等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用?；魻栃?yīng)及在傳感器中應(yīng)用交流電與電磁波相關(guān)公式定律05

正弦交流電三要素及有效值計(jì)算最大值與有效值關(guān)系正弦交流電的最大值是有效值的√2倍，即Emax=√2E。相位差與計(jì)時(shí)起點(diǎn)相位差是反映兩個(gè)同頻率正弦量之間關(guān)系的物理量，與計(jì)時(shí)起點(diǎn)的選擇有關(guān)。瞬時(shí)值與旋轉(zhuǎn)矢量正弦量的瞬時(shí)值可以用旋轉(zhuǎn)矢量在坐標(biāo)軸上的投影來(lái)表示，矢量的長(zhǎng)度等于最大值，旋轉(zhuǎn)角速度等于交流電的角頻率。匝數(shù)比與電壓比關(guān)系變壓器的匝數(shù)比等于電壓比，即N1/N2=U1/U2。理想變壓器與實(shí)際變壓器理想變壓器沒有能量損失，實(shí)際變壓器存在鐵損和銅損等能量損失。變壓器工作原理變壓器是利用電磁感應(yīng)原理工作的電氣設(shè)備，主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵芯（磁芯）。變壓器原理及匝數(shù)比關(guān)系式麥克斯韋方程組包括四個(gè)方程，分別描述電荷如何產(chǎn)生電場(chǎng)、磁單極子不存在、電流和時(shí)變電場(chǎng)怎樣產(chǎn)生磁場(chǎng)、以及時(shí)變磁場(chǎng)如何產(chǎn)生電場(chǎng)。麥克斯韋方程組內(nèi)容麥克斯韋方程組是電磁場(chǎng)理論的基石，揭示了電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律。電磁場(chǎng)理論基石麥克斯韋方程組預(yù)言了電磁波的存在，赫茲實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。電磁波預(yù)言與證實(shí)麥克斯韋方程組簡(jiǎn)介電磁波