初中數學必修3-1公式
中學數學必修3-1公式
電磁學常用公式庫侖定理:F=kQq/r電場硬度:E=F/q點電荷電場硬度:E=kQ/r勻強電場:E=U/d電勢能:E=qφ電勢差:U=φ-φ靜電力做功:W=qU電容定義式:C=Q/U電容:C=εS/4πkd
帶電粒子在勻強電場中的運動加速勻強電場:1/2*mv=qUv=2qU/m偏轉勻強電場:運動時間: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)偏轉角:θ=v⊥/v=qUx/md(v)微觀電壓:I=nesv電源非靜電力做功:W=εq歐姆定理:I=U/R串聯電路
電壓:I=I=I=……電壓:U=U+U+U+……并聯電路
電流:U=U=U=……電流:I=I+I+I+……電阻串聯:R=R+R+R+……電阻并聯:1/R=1/R+1/R+1/R+……焦耳定理:Q=IRtP=IRP=U/R
電功率:W=UIt電功:P=UI內阻定理:R=ρl/S全電路歐姆定理:ε=I(R+r)ε=U外+U內安培力:F=θ磁路量:Φ=BS電磁感應
感應電動勢:E=nΔΦ/Δt導線切割磁感線:ΔS=lvΔtE=Blv*sinθ
感生電動勢:E=LΔI/Δt
中學數學電磁學公式總整理
電子電量為庫侖(Coul),1Coul=電子電量。一、靜電學
1.庫侖定理,描述空間中兩點電荷之間的電力,,
由庫侖定理經過演算可推出電場的高斯定理。2.點電荷或均勻帶電圓球在空間中產生之電場,
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,電力線越密集電場硬度越大。平行板間的電場
3.點電荷或均勻帶電圓球間之電位能。本式以以無限遠為零位面。4.點電荷或均勻帶電圓球在空間中產生之電位。導體內部為等電位。接地之導體電位恒為零。
電位為零之處,電場未必等于零。電場為零之處,電位未必等于零。
均勻電場內,相距d之兩點電位差。故平行板間的電位差。
5.電容,為存儲電荷的組件,C越大,則固定電位差下可貯存的電荷量就越大。電容本身為電中性,兩極上各存儲了+q與-q的電荷。電容同時存儲電能,。a.球形導體的電容,本電容之另一極在無限遠,帶有電荷-q。
b.平行板電容。故欲加強電容之值,必須減小極板面積A,降低板寬度離d,或改變板間的介電質使k變小。
二、電路學
1.理想電瓶兩端電位差固定為。實際電瓶可以簡化為一理想電瓶串連內內阻r。實際電瓶在放電時,電瓶的輸出電流,故輸出之最大電壓有限制,且輸出電流之最大值等于電動勢,發生在輸出電壓=0時。
實際電瓶在充電時,電瓶的輸入電流,故輸入電流必須小于電動勢。
2.若一厚度d的均勻導體兩端電位差為,則其內部電場。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,故內部電場等于0。3.克希荷夫定理
a.節點定律:電路上任一點流入電壓等于流出電壓。b.支路定律:電路上任意支路上總電位升等于總電位降。
三、靜磁學
1.必歐-沙伐定理,描述長的電纜線在處所構建的磁場,,
磁場單位,MKS制為Tesla,CGS制為Gauss,=,地表磁場約為0.,從北極指向南極。
由必歐-沙伐定理經過演算可推出安培定理2.重要磁場公式
無限長直導線磁場長之螺線管內之磁場
直徑a的線圈在軸上x處形成的磁場,在圓心處(x=0)形成的磁場為
3.長之載流導線所受的磁力為,當與B垂直時
兩平行載流導線單位寬度所受之力。電壓方向相同時,導線相吸;電壓方向相反時,導線相斥。
4.電動機(電機)內的線圈所遭到的扭矩,。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,以電壓方向搭配雙手定則來決定。
5.帶電質點在磁場中所受的磁力為,
a.若該質點初速與磁場B平行,則作等速率運動,軌跡為直線。
b.若該質點初速與磁場B垂直,則作等速率圓周運動,軌跡為圓。回轉直徑,周期。c.若該質點初速與磁場B傾角,該質點作螺線運動。與磁場平行的速率份量大小與方向皆不改變,而與磁場平行的速率份量大小不變但方向不停變化,呈等速率圓周運動。其中,回轉直徑,周期,與b.相同,缸徑。
速率選擇器:讓帶電粒子通過磁場與電場垂直的空間,則其受力,當時該粒子受力為零,作等速率運動。
質普儀的基本原理是借助速率選擇器固定離子的速率,再將同素的離子攻入均勻磁場中,量測其碰撞位置估算回轉直徑磁力矩做功,求得離子質量。
6.磁場的高斯定理,即封閉曲面上的磁路量必為零磁力矩做功,代表磁力線必封閉,無磁單極的存在。吸鐵石外的磁力線由N極出發,總算S極,吸鐵石內的磁力線由S極出發,總算N極。
四、感應電動勢與電磁波
1.法拉地定理:感應電動勢。注意此處并非估算封閉曲面上之磁路量。感應電動勢導致的感應電壓之方向,會促使線圈遭到的磁力與外力方向相反。
2.寬度的導線以速率v前進切割磁力線時,導線兩端兩端的感應電動勢。若v、B、互相垂直,則
3.法拉地定理提供將機械能轉換成電能的方式,也就是發電機的基本原理。以頻度f轉動的發電機輸出的電動勢,最大感應電動勢。
變壓器,拿來改變交流電之電流,通以直流電時輸出端無電位差。,又理想變壓器不會消耗能量,由能量守恒,故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.電場的高斯定理
b.法拉地定理
c.磁場的高斯定理
d.安培定理
馬克士威由法拉地定理中變動磁場會形成電場的概念,修正了安培定理,致使變動的電場會形成磁場。
e.馬克士威修正后的安培定理為
a.、b.、c.和修正后的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,且其傳播速率。。十九世紀末,由赫茲發覺了電磁波的存在。勞侖茲力。