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[!--downpath--]電磁學常用公式 庫侖定律：F=kQq/r2 電場強度：E=F/q 點電荷電場強度：E=kQ/r2 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*mv2 =qU v2 =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?)2 偏轉角:θ=v⊥/v?=qUx/md(v?)2 微觀電流：I=nesv 電源非靜電力做功：W=εq 歐姆定律：I=U/R 串聯電路 電流：I? =I? =I? = …… 電壓：U =U? +U? +U? + …… 并聯電路 電壓：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?+ …… 焦耳定律：Q=I2 Rt P=I2 R P=U2 /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 安培力：F=ILBsinθ 磁通量：Φ=BS 電磁感應 感應電動勢：E=nΔΦ/Δt 導線切割磁感線：ΔS=lvΔt E=Blv*sinθ 感生電動勢：E=LΔI/Δt 高中物理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.庫侖定律，描述空間中兩點電荷之間的電力 ， ， 由庫侖定律經過演算可推出電場的高斯定律 。2.點電荷或均勻帶電球體在空間中形成之電場 ， 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，電力線越密集電場強度越大。平行板間的電場 3.點電荷或均勻帶電球體間之電位能 。本式以以無限遠為零位面。4.點電荷或均勻帶電球體在空間中形成之電位 。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 ，為儲存電荷的組件，C越大，則固定電位差下可儲存的電荷量就越大。電容本身為電中性，兩極上各儲存了+q與-q的電荷。電容同時儲存電能， 。a.球狀導體的電容 ，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使k變小。二、電路學1.理想電池兩端電位差固定為 。實際電池可以簡化為一理想電池串連內電阻r。實際電池在放電時，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勢，發生在輸出電流=0時。實際電池在充電時，電池的輸入電壓 ，故輸入電壓必須大于電動勢。2.若一長度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.克希荷夫定律a.節點定理：電路上任一點流入電流等于流出電流。b.環路定理：電路上任意環路上總電位升等于總電位降。三、靜磁學1.必歐-沙伐定律，描述長 的電線在 處所建立的磁場 ， ， 磁場單位，MKS制為Tesla，CGS制為Gauss，1Tesla=10000Gauss，地表磁場約為0.5Gauss，從南極指向北極。由必歐-沙伐定律經過演算可推出安培定律 2.重要磁場公式無限長直導線磁場 長 之螺線管內之磁場半徑a的線圈在軸上x處產生的磁場 ，在圓心處(x=0)產生的磁場為 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長度所受之力 。電流方向相同時，導線相吸；電流方向相反時，導線相斥。4.電動機(馬達)內的線圈所受到的力矩 ， 。其中A為面積向量，大小為線圈面積，方向為線圈面的法向量，以電流方向搭配右手定則來決定。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，則作等速度運動，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?；剞D半徑 ，周期 。c.若該質點初速與磁場B夾角 ，該質點作螺線運動。與磁場平行的速度分量 大小與方向皆不改變，而與磁場平行的速度分量 大小不變但方向不停變化，呈等速率圓周運動。其中 ，回轉半徑 ，周期 ，與b.相同，螺距 。速度選擇器：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，作等速度運動。質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中，量測其碰撞位置計算回轉半徑，求得離子質量。6.磁場的高斯定律 ，即封閉曲面上的磁通量必為零，代表磁力線必封閉，無磁單極的存在。磁鐵外的磁力線由N極出發，終于S極，磁鐵內的磁力線由S極出發，終于N極。四、感應電動勢與電磁波1.法拉地定律：感應電動勢 。注意此處并非計算封閉曲面上之磁通量。感應電動勢造成的感應電流之方向，會使得線圈受到的磁力與外力方向相反。2.長度 的導線以速度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.法拉地定律提供將機械能轉換成電能的方法，也就是發電機的基本原理。以頻率f 轉動的發電機輸出的電動勢 ，最大感應電動勢 。變壓器，用來改變交流電之電壓，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.電場的高斯定律 b.法拉地定律 c.磁場的高斯定律 d.安培定律 馬克士威由法拉地定律中變動磁場會產生電場的概念，修正了安培定律，使得變動的電場會產生磁場。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，且其傳播速度 。 。十九世紀末，由赫茲發現了電磁波的存在。勞侖茲力 。
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