高中物理公式及知识点汇总-电磁学.doc

五、电磁学
1、直流电路

1-1、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）
1-2、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)
1-3、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)
1-4、闭合电路欧姆定律：
I＝E/(r+R)
E＝Ir+IR
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)
1-5、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)
1-6、焦耳定律：
Q＝I^2Rt
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)
1-7、纯电阻电路中:
由于I＝U/R,W＝Q
因此W＝Q＝UIt＝I^2Rt＝U^2t/R

1-8、.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
1-9、电路的串/并联
R(串)R(1)+R(2)+R(3)+…
1/R(并)＝1/R(1)+1/R(2)+1/R(3)+…
I(串总)＝I(1)＝I(2)＝I(3)
I(并)＝I(1)+I(2)+I(3)
U(串总)＝U(1)+U(2)+U(3)+
U(并总)＝U(1)＝U(2)＝U(3)
P(串总)＝P(1)+P(2)+P(3)+
P(并总)＝P(1)+P(2)+P(3)+

1-10-1、伏安法测电阻
--电流表内接法：
电压表示数：U＝U(R)+U(A)
Rx的测量值＝U/I＝

选用电路条件R(x)>>R(A)
[或R(x)>(R(A)R(V))^(1/2)]
1-10-2、伏安法测电阻
--电流表外接法：
电流表示数：I＝I(R)+I(V)
R(x)的测量值＝U/I＝
选用电路条件R(x)<<R(V)
[或R(x)<(R(A)R(V))^(1/2)]
2、电场

2-1、两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：
e＝1.60×10^（-19）C
带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2-2、库仑定律：
F=kQ(1)Q(2)/r^2（在真空中）
F:点电荷间的作用力(N)，
k:静电力常量k＝9.0×10^9N•m^2/C^2，
Q(1)、Q(2):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
2-3、电场强度：
E＝F/q
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)
2-4、真空点（源）电荷形成的电场

r：源电荷到该位置的距离（m），
Q：源电荷的电量
2-5、匀强电场的场强：

U(AB):AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)
2-6、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)
2-7、电势与电势差：
U(AB)＝φ(A)-φ(B)
U(AB)＝W(AB)/q
＝-ΔE(AB)/q

2-8、电场力做功：
W(AB)＝qU(AB)＝Eqd
W(AB):带电体由A到B时电场力所做的功(J)，
q:带电量(C)，
U(AB):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)
2-9、电势能：
E(A)＝qφ(A)
E(A):带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φ(A):A点的电势(V)
2-10、电势能的变化
ΔE(AB)＝EB-EA
带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值
2-11、电场力做功与电势能变化
ΔE(AB)＝-W(AB)＝-qU(AB)
电势能的增量等于电场力做功的负值
2-12、电容
C＝Q/U
C:电容(F)，
Q:电量(C)，
U:电压(两极板电势差)(V)
2-13、平行板电容器的电容

S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，：介电常数
2-14、带电粒子在电场中的加速(V(o)＝0)：
W＝ΔE(K)
qU＝mV(t)^2/2

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；
(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＝10^6μF＝10^（12）PF；
(7）电子伏(eV)是能量的单位,1eV＝1.60×10^(-19)J；
(8)其它相关内容：静电屏蔽/示波管、示波器及其应用 等势面。

3、磁场
3-1、磁感应强度B：
1T＝1N/A•m
磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位T
3-2、安培力 ：

判断方向使用左手定则：磁感线穿过掌心、四指指向电流运动方向。
B:磁感应强度(T),
F:安培力(F),
I:电流强度(A),
L:导线长度(m)
3-1、洛仑兹力：

判断方向使用左手定则：磁感线穿过掌心、四指指向电荷运动方向。
f:洛仑兹力(N)，
q:带电粒子电量(C)，
V:带电粒子速度(m/s)
4、带电粒子进入磁场的运动情况：

在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)：
4-1、带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:
V＝V (0)
不受洛仑兹力的作用，做匀速直线运动
4-2、带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:
F(向)＝f(洛)＝mV^2/r＝mω^2r＝mr(2π/T)^2＝BqV；
r＝mV/qB；
T＝2πm/qB；
运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下)；
解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角（＝二倍弦切角）。
注：
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负；
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握；
(3)其它相关内容：地磁场/磁电式电表原理/回旋加速器/磁性材料
5、电磁感应
5-1、感应电动势的大小
E＝nΔΦ/Δt
E＝BLV
（切割磁感线运动）
法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的变化率
L:有效长度(m)
.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定
电源内部的电流方向：由负极流向正极
5-2、交流发电机最大的感应电动势
Em＝nBSω
Em:感应电动势峰值
5-3、磁通量
Φ＝BS
Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)
5-4、自感电动势
E(自)＝nΔΦ/Δt＝LΔI/Δt
L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大)，ΔI:变化电流，∆t:所用时间，ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)
注：(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定，楞次定律应用要点；
(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化；
(3)单位换算：1H＝10^3mH＝10^6μH。
(4)其它相关内容：自感/日光灯。
6、交变电流
6-1、电压瞬时值
e＝E(m)sinωt
ω＝2πf
ω:角频率(rad/s)；
t:时间(s)；
n:线圈匝数；
B:磁感强度(T)；
S:线圈的面积(m^2)；
U输出)电压(V)；
I:电流强度(A)；
P:功率(W)。
6-2、电流瞬时值
i＝I(m)sinωt
6-3、电动势峰值
E(m)＝nBSω＝2BLv
6-4、电流峰值(纯电阻电路中)
I(m)＝E(m)/R(总)
6-5、正(余)弦式交变电流有效值：
E＝E(m)/；
U＝U(m)/ ；
I＝I(m)/
6-6、理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U(1)/U(2)＝n(1)/n(2)；
I(1)/I(2)＝n(2)/n(1)；
P(入)＝P(出)
6-7、在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失：
E(损)＝(P/U)^2R
P(损)´:输电线上损失的功率，P:输送电能的总功率，U:输送电压，R:输电线电阻