高中物理电学公式集

高中物理电学公式大合集

小编寄语:电学是高中物理的重要知识点,巨人网为你整理高中物理电学公式大合集,供大家参考,希望对大家的学习有帮助。

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)

选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]

选用电路条件Rx

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

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〕。

高中物理电学公式大合集

小编寄语:电学是高中物理的重要知识点,巨人网为你整理高中物理电学公式大合集,供大家参考,希望对大家的学习有帮助。

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)

选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]

选用电路条件Rx

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

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〕。


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