高中物理選修3-1公式

高中物理選修3-1公式

電磁學(xué)常用公式庫(kù)侖定律：F=kQq/r電場(chǎng)強(qiáng)度：E=F/q點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度：E=kQ/r勻強(qiáng)電場(chǎng)：E=U/d電勢(shì)能：E=qφ電勢(shì)差:U=φ-φ靜電力做功:W=qU電容定義式:C=Q/U電容:C=εS/4πkd

帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)加速勻強(qiáng)電場(chǎng):1/2*mv=qUv=2qU/m偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)電場(chǎng):運(yùn)動(dòng)時(shí)間: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)偏轉(zhuǎn)角:θ=v⊥/v=qUx/md(v)微觀電流：I=nesv電源非靜電力做功：W=εq歐姆定律：I=U/R串聯(lián)電路

電流：I=I=I=……電壓：U=U+U+U+……并聯(lián)電路

電壓：U=U=U=……電流：I=I+I+I+……電阻串聯(lián)：R=R+R+R+……電阻并聯(lián)：1/R=1/R+1/R+1/R+……焦耳定律：Q=IRtP=IRP=U/R

電功率：W=UIt電功:P=UI電阻定律：R=ρl/S全電路歐姆定律：ε=I(R+r)ε=U外+U內(nèi)安培力：F=ILBsinθ磁通量：Φ=BS電磁感應(yīng)

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=nΔΦ/Δt導(dǎo)線切割磁感線：ΔS=lvΔtE=Blv*sinθ

感生電動(dòng)勢(shì)：E=LΔI/Δt

高中物理電磁學(xué)公式總整理

電子電量為庫(kù)侖(Coul)，1Coul=電子電量。一、靜電學(xué)

1.庫(kù)侖定律，描述空間中兩點(diǎn)電荷之間的電力，，

由庫(kù)侖定律經(jīng)過(guò)演算可推出電場(chǎng)的高斯定律。2.點(diǎn)電荷或均勻帶電球體在空間中形成之電場(chǎng)，

導(dǎo)體表面電場(chǎng)方向與表面垂直。電力線的切線方向?yàn)殡妶?chǎng)方向，電力線越密集電場(chǎng)強(qiáng)度越大。平行板間的電場(chǎng)

3.點(diǎn)電荷或均勻帶電球體間之電位能。本式以以無(wú)限遠(yuǎn)為零位面。4.點(diǎn)電荷或均勻帶電球體在空間中形成之電位。導(dǎo)體內(nèi)部為等電位。接地之導(dǎo)體電位恒為零。

電位為零之處，電場(chǎng)未必等于零。電場(chǎng)為零之處，電位未必等于零。

均勻電場(chǎng)內(nèi)，相距d之兩點(diǎn)電位差。故平行板間的電位差。

5.電容，為儲(chǔ)存電荷的組件，C越大，則固定電位差下可儲(chǔ)存的電荷量就越大。電容本身為電中性，兩極上各儲(chǔ)存了+q與-q的電荷。電容同時(shí)儲(chǔ)存電能，。a.球狀導(dǎo)體的電容，本電容之另一極在無(wú)限遠(yuǎn)，帶有電荷-q。

b.平行板電容。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(zhì)使k變小。

二、電路學(xué)

1.理想電池兩端電位差固定為。實(shí)際電池可以簡(jiǎn)化為一理想電池串連內(nèi)電阻r。實(shí)際電池在放電時(shí)，電池的輸出電壓，故輸出之最大電流有限制，且輸出電壓之最大值等于電動(dòng)勢(shì)，發(fā)生在輸出電流=0時(shí)。

實(shí)際電池在充電時(shí)，電池的輸入電壓，故輸入電壓必須大于電動(dòng)勢(shì)。

2.若一長(zhǎng)度d的均勻?qū)�體兩端電位差為，則其內(nèi)部電場(chǎng)。導(dǎo)線上沒(méi)有電荷堆積，總帶電量為零，故導(dǎo)線外部無(wú)電場(chǎng)。理想導(dǎo)線上無(wú)電位降，故內(nèi)部電場(chǎng)等于0。3.克希荷夫定律

a.節(jié)點(diǎn)定理：電路上任一點(diǎn)流入電流等于流出電流。b.環(huán)路定理：電路上任意環(huán)路上總電位升等于總電位降。

三、靜磁學(xué)

1.必歐-沙伐定律，描述長(zhǎng)的電線在處所建立的磁場(chǎng)，，

磁場(chǎng)單位，MKS制為Tesla，CGS制為Gauss，1Tesla=10000Gauss，地表磁場(chǎng)約為0.5Gauss，從南極指向北極。

由必歐-沙伐定律經(jīng)過(guò)演算可推出安培定律2.重要磁場(chǎng)公式

無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線磁場(chǎng)長(zhǎng)之螺線管內(nèi)之磁場(chǎng)

半徑a的線圈在軸上x(chóng)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)，在圓心處(x=0)產(chǎn)生的磁場(chǎng)為

3.長(zhǎng)之載流導(dǎo)線所受的磁力為，當(dāng)與B垂直時(shí)

兩平行載流導(dǎo)線單位長(zhǎng)度所受之力。電流方向相同時(shí)，導(dǎo)線相吸；電流方向相反時(shí)，導(dǎo)線相斥。

4.電動(dòng)機(jī)(馬達(dá))內(nèi)的線圈所受到的力矩，。其中A為面積向量，大小為線圈面積，方向?yàn)榫�圈面的法向量，以電流方向搭配右手定則來(lái)決定。

5.帶電質(zhì)點(diǎn)在磁場(chǎng)中所受的磁力為，

a.若該質(zhì)點(diǎn)初速與磁場(chǎng)B平行，則作等速度運(yùn)動(dòng)，軌跡為直線。

b.若該質(zhì)點(diǎn)初速與磁場(chǎng)B垂直，則作等速率圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡為圓�；剞D(zhuǎn)半徑，周期。c.若該質(zhì)點(diǎn)初速與磁場(chǎng)B夾角，該質(zhì)點(diǎn)作螺線運(yùn)動(dòng)。與磁場(chǎng)平行的速度分量大小與方向皆不改變，而與磁場(chǎng)平行的速度分量大小不變但方向不停變化，呈等速率圓周運(yùn)動(dòng)。其中，回轉(zhuǎn)半徑，周期，與b.相同，螺距。

速度選擇器：讓帶電粒子通過(guò)磁場(chǎng)與電場(chǎng)垂直的空間，則其受力，當(dāng)時(shí)該粒子受力為零，作等速度運(yùn)動(dòng)。

質(zhì)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(chǎng)中，量測(cè)其碰撞位置計(jì)算回轉(zhuǎn)半徑，求得離子質(zhì)量。

6.磁場(chǎng)的高斯定律，即封閉曲面上的磁通量必為零，代表磁力線必封閉，無(wú)磁單極的存在。磁鐵外的磁力線由N極出發(fā)，終于S極，磁鐵內(nèi)的磁力線由S極出發(fā)，終于N極。

四、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電磁波

1.法拉地定律：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。注意此處并非計(jì)算封閉曲面上之磁通量。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)造成的感應(yīng)電流之方向，會(huì)使得線圈受到的磁力與外力方向相反。

2.長(zhǎng)度的導(dǎo)線以速度v前進(jìn)切割磁力線時(shí)，導(dǎo)線兩端兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。若v、B、互相垂直，則

3.法拉地定律提供將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的方法，也就是發(fā)電機(jī)的基本原理。以頻率f轉(zhuǎn)動(dòng)的發(fā)電機(jī)輸出的電動(dòng)勢(shì)，最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

變壓器，用來(lái)改變交流電之電壓，通以直流電時(shí)輸出端無(wú)電位差。，又理想變壓器不會(huì)消耗能量，由能量守恒，故4.十九世紀(jì)中馬克士威整理電磁學(xué)，得到四大公式，分別為a.電場(chǎng)的高斯定律

b.法拉地定律

c.磁場(chǎng)的高斯定律

d.安培定律

馬克士威由法拉地定律中變動(dòng)磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)的概念，修正了安培定律，使得變動(dòng)的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。

e.馬克士威修正后的安培定律為

a.、b.、c.和修正后的e.稱為馬克士威方程式，為電磁學(xué)的基本方程式。由馬克士威方程式，預(yù)測(cè)了電磁波的存在，且其傳播速度。。十九世紀(jì)末，由赫茲發(fā)現(xiàn)了電磁波的存在。勞侖茲力。

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選修3-1公式

第一章、電場(chǎng)

1、電荷先中和后均分：q2、庫(kù)侖定律：Fkq1q2q1q2(帶正負(fù)號(hào))215、平行板電容器的電容：CS

4kd

第二章、電路

1、電阻定律：Rl(l叫電阻率)

Sr2922

(k=9.0×10N〃m/C，r為點(diǎn)電荷球心間的距

(不帶正負(fù)號(hào))

2、串聯(lián)電路電壓的分配：與電阻成正比

U1R1R1離)

3、電場(chǎng)強(qiáng)度定義式：EFq

場(chǎng)強(qiáng)的方向：正檢驗(yàn)電荷受力的方向.4、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)：EAkQr(Q為場(chǎng)源電量)

A25、電場(chǎng)力做功：WABqUAB(帶正負(fù)號(hào))6、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：W電EP7、電勢(shì)差的定義式：UWABABq(帶正負(fù)號(hào))8、電勢(shì)的定義式：WAAPq(帶正負(fù)號(hào))(P代表零勢(shì)點(diǎn)或無(wú)窮遠(yuǎn)處)

9、電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系：UABAB

10、勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系：

EUd(d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離)

11、初速度為零的帶電粒子在電場(chǎng)中加速：

v2qUm12、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)：

加速度aqUmd

偏轉(zhuǎn)量yqUl22mdv2

0偏轉(zhuǎn)角tanqUlmdv

0213、初速度為零的帶電粒子在電場(chǎng)中加速并偏轉(zhuǎn)：qU2l2U2l2y2md2qU4dU

11m14、電容的定義：CQU單位：法拉FU，U2R21RU

1R總23、并聯(lián)電路電流的分配：與電阻成反比I1R2RI，I12I干

2R1R1R24、串聯(lián)電路的總電阻：R串R1R2(nR)5、并聯(lián)電路的總電阻：R1R2并RR(Rn)1R26、I-U伏安特性曲線的斜率：ktan1R

7、部分電路歐姆定律：IUR

8、閉合電路歐姆定律：IERr

9、閉合電路的路端電壓與輸出電流的關(guān)系：UEIr

10、電源輸出特性曲線：

電動(dòng)勢(shì)E：等于U軸上的截距

內(nèi)阻r：直線的斜率rtanEI

短

11、多用電表：

若將電壓表量程擴(kuò)大n倍，需R串（n1）Rg若將電流表量程擴(kuò)大n倍，需R并Rgn19、帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)：半徑：rmv

qB周期：T2m(與v無(wú)關(guān))

qB10、速度選擇器選出粒子的速度：vE

B

E歐姆表：調(diào)零IgE，測(cè)量Ix

R內(nèi)R內(nèi)Rx12、電功(電能)：WUItPt

對(duì)于純電阻WPtUItI2RtUt

R13、電功率：PWUI

t211、磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)：EBvd

(d為極板間的距離)

對(duì)于純電阻PWUII2RU

tR14、電熱：QI2Rt15、熱功率：P熱I2R

16、閉合電路中的電功率：EIU外IU內(nèi)I17、電源輸出的最大電功率：

2當(dāng)Rr時(shí)，輸出功率最大，P出E

4r218、電源的效率：P出UIURP總EIERr

第三章、磁場(chǎng)

1、磁場(chǎng)的方向：小磁針靜止時(shí)N極的指向

2、安培定則：判斷直線電流、環(huán)形電流、通電螺

線管的方向。3、磁感應(yīng)強(qiáng)度：BF單位：特斯拉T

Il4、安培力：FBILsin(θ為B和L的夾角)安培力的方向判斷：左手定則

5、磁通量：BSsin單位：韋伯Wb(θ為B和S的夾角，即線和面的夾角)6、力矩：MFL(L為力F的力臂)7、通電矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的

軸旋轉(zhuǎn)的磁力矩：

MnBISsin(θ為B和S法線的夾角)最大磁力矩：MnBIS8、洛倫茲力：fqvBsin(θ為B和v的夾角)

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