物理电学公式高中

物理电学公式高中

高中物理电学中的一些关键公式如下:

电场相关公式

电荷和元电荷

元电荷 \(e = 1.60 \times 10^{-19} \text{C}\)

带电体电荷量是元电荷的整数倍

库仑定律

\(F = k \frac{Q_1 Q_2}{r^2}\) (在真空中)

其中 \(F\) 是点电荷间的作用力,\(k = 9.0 \times 10^9 \text{N·m}^2/\text{C}^2\),\(Q_1\),\(Q_2\) 是两点电荷的电量,\(r\) 是两点电荷间的距离

电场强度

\(E = \frac{F}{q}\) (定义式)

\(E = k \frac{Q}{r^2}\) (点电荷形成的电场)

在匀强电场中,\(E = \frac{U}{d}\) (其中 \(U\) 是两点间的电压,\(d\) 是两点间的距离)

电场力

\(F = qE\) (其中 \(F\) 是电场力,\(q\) 是电荷量,\(E\) 是电场强度)

电势与电势差

\(U_{AB} = \varphi_A - \varphi_B\) (其中 \(U_{AB}\) 是电势差,\(\varphi_A\) 和 \(\varphi_B\) 分别是 A 和 B 点的电势)

\(U_{AB} = \frac{W_{AB}}{q} = -\frac{\Delta E_{AB}}{q}\) (电场力做功与电势能变化的关系)

电场力做功

\(W_{AB} = qU_{AB} = Eqd\) (其中 \(W_{AB}\) 是电场力做的功,\(q\) 是电荷量,\(U_{AB}\) 是电势差,\(E\) 是电场强度,\(d\) 是两点间的距离)

电势能

\(E_A = q\varphi_A\) (其中 \(E_A\) 是带电体在 A 点的电势能,\(q\) 是电荷量,\(\varphi_A\) 是 A 点的电势)

电势能的变化

\(\Delta E_{AB} = E_B - E_A\) (带电体在电场中从 A 点到 B 点时电势能的差值)

电流相关公式

欧姆定律

\(I = \frac{U}{R}\) (其中 \(I\) 是电流,\(U\) 是电压,\(R\) 是电阻)

串联电路

\(I = I_1 = I_2 = \ldots = I_n\) (电流处处相等)

\(U = U_1 + U_2 + \ldots + U_n\) (总电压等于各部分电压之和)

并联电路

\(I = I_1 + I_2 + \ldots + I_n\) (干路上的电流等于各支路电流之和)

电功率和能量转换

电功与电功率

\(W = UIt\) (其中 \(W\) 是电功,\(U\) 是电压,\(I\) 是电流,\(t\) 是时间)

\(P = UI\) (其中 \(P\) 是电功率)

焦耳定律

\(Q = I^2Rt\) (其中 \(Q\) 是电热,\(I\) 是电流,\(R\) 是电阻,\(t\) 是时间)

纯电阻电路

\(W = Q = UIt = I^2Rt = \frac{U^2t}{R}\) (由于 \(I = \frac{U}{R}\),在纯电阻电路中,电功等于电热)

以上公式涵盖了高中物理电学的基本概念和计算,适用于解决相关的物理问题。