高中物理电学公式

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-15
高中物理电学所有公式

6.静电力F=kQ1Q2/r2
(k=9.0×109N•m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq
(E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
3.电场力做功:Wab=qUab
{q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式)
{U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
8.电功率:P=UI(普适式)
{U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt
{Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
13.电势能:EA=qφA
{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2
{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d
{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE
{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA
{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA
{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB
(电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式)
{C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器〔见第二册P111〕
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平
垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动
平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
(

我认为,
相关“力”的:F=K*q1*q2/r^2、F=qE------不带负号。
相关“能量”的:Wab=q*Uab(功)、ΔEp=-q(φ1-φ2)(电势能变化)、Epa=q*φa(电势能)--------要带入负号的。(上式中的“电势能”、“电势差”、“电场力做的功”也都是有正负号的)

电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器〔见第二册P111〕
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。

恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3
功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成 (2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
11.伏安法测电阻
电流表内接法:
电压表示数:U=UR+UA

电流表外接法:
电流表示数:I=IR+IV

Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
选用电路条件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法
电压调节范围小,电路简单,功耗小
便于调节电压的选择条件Rp>Rx

电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
便于调节电压的选择条件Rp<Rx
注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;
(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;
(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;
(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);
(6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。

将圆环等分成若干微小段,每一小段和与它关于O点对称的一小段在O点,产生的电场的电场强度总大小相等、方向相反,矢量和为零,即最终在O点的总矢量和为零,即在O点处,电场强度为零。因为圆环带正电,因此,每一小段和与它关于O点对称的一小段在O点的左右两侧,产生大小相等、方向分别向外与x轴成相等角的电场,矢量和沿着x轴,由O点向两侧发散,各段叠加后总矢量和仍然沿着x轴,由O点向两侧发散,根据沿着电场线方向电势逐点降低的规律可知,O点的电势最高,故选项A、C错误,选项B正确;当从O点沿x轴正方向,趋于无穷远时,电场强度也为零,因此从O点沿x轴正方向,电场强度先变大,后变小,故选项D错误。

I=q/Δt=n*v*s*q
并联电路的电阻:1/R=1/R1+1/R2+1/R3+...+1/Rn
串联电路中:R=R1+R1+R3+...+Rn
I=I1=I1=I3=...=In
U=U1+U2+U3+...+Un
U1/U2=R1/R2 (分压)
并联电路中:U=U1=U2=...=Un
I=I1+I2+I3+...+In
I1/I2=R2/R1 (分流)
电阻定律: R=ρ*l/S (ρ为电阻率,l为长度,S为横截面积)
欧姆定律:I=U/R
闭合电路欧姆定律:I=E/(R+r) (E为电源电动势,R为外路电阻,r为电源电阻)
焦耳定律:Q=I^2*R*t
电功率的计算:纯电阻电路中 P=UI=I^2*R=U^2/R
非纯电阻电路中 P=UI (因为有热损失)
电功: W=P*t
.........

三、电磁学
(一)、直流电路
1、电流强度的定义:
I
=
2、电阻定律:(
只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关)
3、电阻串联、并联:
串联:R=R1+R2+R3
+……+Rn
并联:
两个电阻并联:
R=
4、欧姆定律:
(1)、部分电路欧姆定律:
U=IR
(2)、闭合电路欧姆定律:I
=
ε
r
路端电压:
U
=

-I
r=
IR
R
输出功率:
=
Iε-I
r
=
电源热功率:
电源效率:
=
(5).电功和电功率:
电功:W=IUt
电热:Q=
电功率
:P=IU
对于纯电阻电路:
W=IUt=
P=IU=
对于非纯电阻电路:
W=IUt

P=IU
(6)
电池组的串联:
每节电池电动势为
`内阻为
,n节电池串联时
电动势:ε=n
内阻:r=n
(7)
伏安法测电阻:

电流=电量/时间(秒)
电功=电流*电压*时间(秒)
电功率=电功/时间(秒)=电流*电压
串联电路:
总电压=导体A两端电压+导体B两端电压+……
总电流=通过导体A电流=通过导体B电流=……
总电阻=导体A电阻+导体B电阻+……
并联电路:
总电压=导体A两端电压=导体B两端电压=……
总电流=通过导体A电流+通过导体B电流+……
总电阻的倒数=导体A电阻的倒数+导体B电阻的倒数+……
欧姆定律:
电流=电压/电阻
焦耳定律:
导体产生热量=电流*电压*时间(秒)
特点或原理
串联电路
并联电路
时间:t
t=t1=t2
t=t1=t2
电流:I
I
=
I
1=
I
2
I
=
I
1+
I
2
电压:U
U
=
U
1+
U
2
U
=
U
1=
U
2
电荷量:Q电
Q电=
Q电1=
Q电2
Q电=
Q电1+
Q电2
电阻:R
R
=
R
1=
R
2
1/R=1/R1+1/R2
[R=R1R2/(R1+R2)]
电功:W
W
=
W
1+
W
2
W
=
W
1+
W
2
电功率:P
P
=
P
1+
P
2
P
=
P
1+
P
2
电热:Q热
Q热=
Q热1+
Q热
2
Q热=
Q热1+
Q热
2
分压原理
U1/U2=R1/R2

分流原理

I1/I2=R2/R1
分功原理
W1/W2=R1/R2
W1/W2=R2/R1
分功率原理
P1/P2=R1/R2
P1/P2=R2/R1
分电热原理
Q1/Q2=R1/R2
Q1/Q2=R2/R1

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