高中物理选修3-1公式 (1)
高中高二物理选修3-1详细公式

选修3-1的详细公式一、关于求库仑力、静电力、电场力的公式 ① 2rQq=kF 库(求两点电荷Q 、q 之间的库仑力) ②F =Eq (适用于任何电场) 公式①符号意义:F 库:库仑力;k :静电力常量,大小为9×109N·m 2/C 2 r :两点电荷Q 、q 之间的距离;公式②符号意义F :静电力/电场力;E :电场强度;q :检验电荷/试探电荷 二、关于求电场强度E 的公式 ①q F E =(适用于任何电场)②2rQk E =(适用于求点电荷Q 在距其r 处的电场强度) ③dUE =(适用于匀强电场) 公式③符号意义:U :某两点(如A 、B 两点)的电势差;d :沿电场线的距离/两点(如A 、B 两点)所在等势面的垂直距离 三、关于求某两点(如A 、B 两点)间的电势差U AB 的公式 ①qW =U ABAB ②U AB =Ed 或U AB =-Ed (当φA <φB ,即U AB 为负时) ③U AB =φA -φB公式符号意义:W AB :电荷q 从A 运动到B 静电力/电场力对电荷做的功;d :沿电场线的距离/A 、B 两点所在等势面的垂直距离; φA 、φB :A 、B 两点的电势 四、关于求静电力做功的公式和方法①AB AB qU W = ②B A P P AB E E W -= ③利用动能定理222121A B AB mv mv W -=或222121A B AB mv mv W W -=+其 五、带电粒子在加速电场及偏转电场中运动的常用公式①由20121=mv qU 得飞入偏转电场的初速度m qU v 102=②在偏转电场中受到的加速度md qUm qE a 2==③由l =v 0t 得穿越偏转电场的时间0v lt =④由上得出偏移量d U l U v l ·md qU ·at y 122202242121或===⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ ⑤02=tan v v l yθy 或= 六、平行板电容器的两类典型问题(判别C 、Q 、U 、E 、F 变化情况) ①连接电源电势差U 不变,πkd S εC r 4= Q =CU ;dUE =(E 与d 有关)F =Eq ②切断电源电荷量Q 不变,πkd S εC r 4=C QU = S επkQ =Cd Q =d U E r4=(E 与d 无关) F =EqC :电容;S :正对面积;d :极板距离;Q :电容器电荷量;εr :介电常数;U :两极板间的电势差Uθv 0vU 2 d··ql七、电路相关公式 ①电流定义式:t q I =(q :t 时间内通过导体横截面的电荷量);②欧姆定律RU I = ③串联电路特点:各处电流都相等,即I 总=I 1=I 2=…串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和,即U 总=U 1+U 2+… 串联电路两端的总电阻等于各部分电路电阻之和,即R 总=R 1+R 2+… ④并联电路特点:干路电流(总电流)I 总=I 1+I 2=+…并联电路两端的总电压等于各支路电压,即U 总=U 1=U 2=… 并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,即⋯=+=总21111R R R ⑤纯电阻电路(W 电=Q ,欧姆定律适用)电功Q Rt I t R U UIt =W ===电22tQ P R I R U UI P t W ======热电电22 ⑥非纯电阻电路(W 电=Q +E 其,欧姆定律不再适用,如电动机,电风扇) UIt W =电 Rt I Q 2= UI t W P ==电电 R I tQP 2==热 电入=P P r 2I UI P P P-=-=热电出 %100⨯入出=P P η 符号意义:Q :热量或焦耳热;P 电:电功率;P 热:热功率;P 入:输入功率;P 出:输出功率 r :电动机或电风扇的内阻;η:电动机的效率 ⑦电阻的决定式 Sl R ρ= 符号意义:ρ:电阻率;l :导体的长度;S :导体的横截面积 ⑧闭合欧姆定律 rR EI +=内外+=U U E Ir U E +=外 Ir IR E += 符号意义:I :干路电流;E :电源电动势;U 外:路端电压;U 内:电源内阻分得的电压 R :电源外部总电阻;r :电源内阻 八、关于磁场的公式①通电导体在磁场中受到的安培力IBL F =安(导体与磁感线垂直)②带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力qvB F =洛(电荷以速度v 垂直飞入磁场) 符号意义:L :导体两端连线长度;B :磁感应强度;q :带电粒子所带电荷量。
高中物理选修31知识点总结

高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结第一章电场一基本公式1.库仑定律:F静=KQ1Q2r2(k9.0109Nm2/c2)2.场强(1)定义式:EF电q(2)点电荷:EKQr2(3)匀强电强:EUd3.电场力:F电Eq4.电势差:UABWABABqAWAOq5.电场力做功:与重力做功类同,做正功电势能减少,做负做电势能不断增加(1)W电=Uq(2)W电=F电scos6.电容器:QQ(1)cU{(2)Cs4kd7.电荷以初速度为零先进入加速电场U1再进入偏转电场U2:(1)水平侧移技术水平距离即竖直方向位移:U2y2l4U1d(2):tanU2l2Ud18.带电粒子在电场中的位移:(1)粒子穿过电场的时间:tLv0(2)在磁场中的加速度:aUqmd(3)搬回电场时的侧移距离:y12at2(4)离开电场时的速度偏向角:tanvyatvxv0二.基本规律1.电荷守恒定律a.带同种电荷的相同两球先接触后再分开,则两球各带总电荷量的一半b.带异种电荷的相同两球先之后接触后再分开,则电荷先中和再均分。
2.库仑定律条件:真空中的点电荷3.场强方向:规定:把正电荷受力的方向规定为场强方向4.电场线:(1)不相交、不相切,不闭合(2)密的地方场强大,疏的地方场强弱(3)某点的强场方向与该点的切线方向一致5.等势线:(1)与电场线垂直(2)在等势线上移动电荷,电场力不做功(3)等势线密的地方场强大,疏的地方场强弱6.等量这三类电荷电场分布:7.等量生化电荷电场分布:8.电容器:a.与源断开,电量Q不变;b.与电源接通电压U不变。
9.力做功:(1)电场力:仅仅决定电势能的变化。
正功,电势能减少;负功,电势能增加。
(2)重力:只决定重力势能的变化。
正功,重力势能减少;负功,重力势能增加(3)安培力:做正功电能转化为机械能,做负功机械能转化为电能。
做多少功,就转化多少能量。
(4)洛仑兹力:对运动电荷永远不够做功,始终与速度方向垂直。
高中物理选修3-1知识点归纳(完美版)

物理选修3-1一、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 KQ Q r=122(真空中的点电荷){F:点电荷间的作用力(N); k:静电力常量k =9.0×109N •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); 作用力与反作用力;方向在它们的连线上;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E Fq=(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 KQr =2{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ABU E d={U AB :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:U AB =φA -φB ,U AB =W AB/q =qP E Δ减8.电场力做功:W AB =qU AB =qEd =ΔE P 减{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);ΔE P 减 :带电体由A 到B 时势能的减少量}9.电势能:E PA =q φA {E PA :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ΔE P 减=E PA -E PB {带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量} 11.电场力做功与电势能变化W AB =ΔE P 减=qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量)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εSC 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14.带电粒子在电场中的加速(Vo =0):W =ΔE K 增或22mVt qU =15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) : 类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中:dU E = 垂直电场方向:匀速直线运动L =V 0t平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动22at d =, F qE qUa m m 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 =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、示波管、示波器及其应用、等势面带电粒子在匀强电场中的类平抛运动一、模型原题一质量为m ,带电量为q 的正粒子从两极板的中部以速度v 0水平射入电压为U 的竖直向下的匀强电场中,如图所示,已知极板长度为L ,极板间距离为d 。
完整版)高中物理选修3-1公式总结

完整版)高中物理选修3-1公式总结选修3-1 公式第一章电场1.电荷中和后均分公式:q=q1/2 (带正负号)2.库仑定律:F=kq1q2/r^2 (不带正负号) (k=9.0×10^9 N·m^2/C^2.r为点电荷球心间的距离)3.电场强度定义式:E=F/q,场强的方向为正检验电荷受力的方向。
4.点电荷的场强:EA=kQ/r (Q为场源电量)5.电场力做功:WAB=qUAB (带正负号)6.电场力做功与电势能变化的关系:W电=-ΔEP7.电势差的定义式:XXX (带正负号)8.电势的定义式:φWA=WAP/q (带正负号) (P代表零势点或无穷远处)9.电势差与电势的关系:XXXφA-φB10.匀强电场的电场强度与电势差的关系:E=U/d (d为沿场强方向的距离)11.初速度为零的带电粒子在电场中加速:v=√(2qU/m)12.带电粒子在电场中的偏转:加速度a=qU/md,偏转量y=qUl^2/2mdv^2,偏转角tanθ=qUl/mdv^213.初速度为零的带电粒子在电场中加速并偏转:y=U^2l^2/2md14.电容的定义:C=Q/U,单位:法拉F15.平行板电的电容:C=εS/4πkd第二章电路1.电阻定律:R=ρl/S (l叫电阻率)2.串联电路电压的分配:与电阻成正比,U1/U= R1/R2,U2/U= R2/R13.并联电路电流的分配:与电阻成反比,I1/I= R2/R1,I2/I= R1/R24.串联电路的总电阻:R串= R1+R2 (等于nR)5.并联电路的总电阻:R并= 1/(1/R1+1/R2) (等于R/n)6.I-U伏安特性曲线的斜率:k=tanθ=1/R7.部分电路欧姆定律:I=U/R8.闭合电路欧姆定律:I=E/(R+r)9.闭合电路的路端电压与输出电流的关系:U=E-Ir10.电源输出特性曲线:电动势E等于U轴上的截距,内阻r为直线的斜率r=tanθ=E/I11.多用电表:若将电压表量程扩大n倍,则电流表的内阻需串联(n-1)倍。
(完整版)高中物理选修3-1公式大全

一.电场公式电粒子在电场中的加速: 带电粒子在电场中的偏转:电容:二.电流公式122(kQ Q F r F qE ⎧=⎪⎨⎪=⎩点电荷间的相互作用力)(电荷在电场中的受到的力)AB AB AB pA pB P W qU W E E E q ϕ⎧=⎪=-⎨⎪=⎩212qU mv=v =F a m =qE m =qU md=l t v =2202qUl mv d=212y at =0qUlmv d=y v at =0tan yv v θ=2qUlmv d =(QC U =定义式)4r S C kd επ=(决定式)I q I tU I R⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(定义式,宏观式) =snvq(微观式)(欧姆定律,适用于纯电阻电路,即不含电动机)Q (W UIt Rt =⎧⎪⎨⎪⎩电2电功 (用于计算电流做的总功,适用于所有电路)电热 =I 用于计算产生的焦耳热,适用于所有电路)2P (P (UI I R =⎧⎪⎨=⎪⎩电热电功率,总功率)热功率)22W Q Q W >Q ,W =W +Q U tUIt I Rt R====电热电热电热机械功注:当电路为纯电阻电路时 ,即 当电路为非纯电阻电路时即2(E ((U E d FE q kQ r d ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩适用于所有电场)点电荷的电场强度)适用于匀强电场,是在电场线方向上的距离)电场强度 U qAB ABAB A B W U U Ed ϕϕ⎧=⎪⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎪⎩电势差。
高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结

高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结人教版选修3-1第一章静电场第4节《电势能和电势》一直是高二学生学习难点,我们要掌握好这一节的知识点。
下面是本人给大家带来的高中物理电势能和电势知识点,希望对你有帮助。
高中物理电势能和电势知识点一、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值。
电场中某点的电势,就是该点相对于零势点的电势差。
(1)计算式(2)单位:伏特(V)(3)电势差是标量。
其正负表示大小。
二、电场力的功电场力做功的特点:电场力做功与重力做功一样,只与始末位置有关,与路径无关。
1. 电势能:电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.注意:系统性、相对性2. 电势能的变化与电场力做功的关系(1)电荷在电场中具有电势能。
(2)电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小。
(3)电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大。
(4)电场力做多少功,电荷电势能就变化多少。
(5)电势能是相对的,与零电势能面有关(通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上电势能规定为零。
)(6)电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性。
(7)电势能是标量。
3. 电势能大小的确定电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。
三、电势电势:置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。
是描述电场的能的性质的物理量。
其大小与试探电荷的正负及电量q均无关,只与电场中该点在电场中的位置有关,故其可衡量电场的性质。
单位:伏特(V)标量1. 电势的相对性:某点电势的大小是相对于零点电势而言的。
零电势的选择是任意的,一般选地面和无穷远为零势能面。
2. 电势的固有性:电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的,与放不放电荷及放什么电荷无关。
3. 电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.)4. 计算时EP,q, 都带正负号。
物理选修3-1恒定电流公式归纳

物理选修3-1恒定电流公式归纳学生在学习物理选修教材中的恒定电流内容时,要灵活应用所学解决问题,才能真正掌握物理公式,下面是店铺给大家带来的物理选修3-1恒定电流公式归纳,希望对你有帮助。
物理选修3-1恒定电流公式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/R8.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R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+电流关系I总=I1=I2=I3I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、短接欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
最新高中物理选修3-1公式总结

选修3-1公式第一章、电场1、电荷先中和后均分:221q q q += (带正负号)2、库仑定律:221rq q kF = (不带正负号)(k=9.0×109 N·m 2/C 2,r 为点电荷球心间的距离)3、电场强度定义式:qF E =场强的方向:正检验电荷受力的方向. 4、点电荷的场强:2AA r QkE = (Q 为场源电量)5、电场力做功:AB AB qU W = (带正负号)6、电场力做功与电势能变化的关系:P E W ∆-=电7、电势差的定义式:qW U ABAB = (带正负号)8、电势的定义式:qW APA =ϕ (带正负号) (P 代表零势点或无穷远处)9、电势差与电势的关系:B A AB U ϕϕ-= 10、匀强电场的电场强度与电势差的关系:dU E =(d 为沿场强方向的距离)11、初速度为零的带电粒子在电场中加速:mqUv 2=12、带电粒子在电场中的偏转:加速度——mdqUa =偏转量——222v md l qU y ⋅⋅=偏转角——2tan v md lqU ⋅⋅=θ13、初速度为零的带电粒子在电场中加速并偏转:122122422dU l U mqU md l qU y =⋅⋅= 14、电容的定义:UQC =单位:法拉 F 15、平行板电容器的电容:kdS C ⋅⋅=πε4第二章、电路1、电阻定律:Sl R ρ= (l 叫电阻率)2、串联电路电压的分配:与电阻成正比2121R R U U =,总U R R R U 2111+= 3、并联电路电流的分配:与电阻成反比 1221R R I I =,干I R R R I 2121+=4、串联电路的总电阻:)( 21nR R R R =+=串5、并联电路的总电阻:)( 2121nR R R R R R =+=并 6、I-U 伏安特性曲线的斜率:Rk 1tan ==θ7、部分电路欧姆定律:RU I =8、闭合电路欧姆定律:rR E I +=9、闭合电路的路端电压与输出电流的关系:r I E U ⋅-=10、电源输出特性曲线:电动势E :等于U 轴上的截距内阻r :直线的斜率短I E r ==θtan11、多用电表:若将电压表量程扩大n 倍,需g R n R )(串1-=若将电流表量程扩大n 倍,需1-=n R R g 并欧姆表:调零内R EI g =,测量RxR E I x +=内12、电功(电能):Pt UIt W ==对于纯电阻t RU Rt I UIt Pt W 22====13、电功率:UI tW P ==对于纯电阻R U R I UI t W P 22====14、电热:Rt I Q 2=15、热功率:R I P 2=热16、闭合电路中的电功率:I U I U EI 内外+=17、电源输出的最大电功率:当r R =时,输出功率最大,rE P 42出= 18、电源的效率:rR R E UEI UI P P +====总出η第三章、磁场1、磁场的方向:小磁针静止时N 极的指向2、安培定则:判断直线电流、环形电流、通电螺线管的方向。
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高中物理选修3-1公式
电磁学常用公式
库仑定律:F=kQq/r²
电场强度:E=F/q
点电荷电场强度:E=kQ/r²
匀强电场:E=U/d
电势能:E₁=qφ
电势差:U₁₂=φ₁-φ₂
静电力做功:W₁₂=qU₁₂
电容定义式:C=Q/U
电容:C=εS/4πkd
带电粒子在匀强电场中的运动
加速匀强电场:1/2*mv² =qU
v² =2qU/m
偏转匀强电场:
运动时间:t=x/v₀
垂直加速度:a=qU/md
垂直位移:y=1/2*at₂ =1/2*(qU/md)*(x/v₀)²偏转角:θ=v⊥/v₀=qUx/md(v₀)²
微观电流:I=nesv
电源非静电力做功:W=εq
欧姆定律:I=U/R
串联电路
电流:I₁=I₂=I₃= ……
电压:U =U₁+U₂+U₃+ ……
并联电路
电压:U₁=U₂=U₃= ……
电流:I =I₁+I₂+I₃+ ……
电阻串联:R =R₁+R₂+R₃+ ……
电阻并联:1/R =1/R₁+1/R₂+1/R₃+ …… 焦耳定律:Q=I² Rt
P=I² R
P=U² /R
电功率:W=UIt
电功:P=UI
电阻定律:R=ρl/S
全电路欧姆定律:ε=I(R+r)
ε=U外+U内
安培力:F=ILBsinθ
磁通量:Φ=BS
电磁感应
感应电动势:E=nΔΦ/Δt
导线切割磁感线:ΔS=lvΔt
E=Blv*sinθ
感生电动势:E=LΔI/Δt
高中物理电磁学公式总整理
电子电量为库仑(Coul),1Coul= 电子电量。
一、静电学
1.库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力
,,
由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律。
2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场
,
导体表面电场方向与表面垂直。
电力线的切线方向为电场方向,电力线越密集电场强度越大。
平行板间的电场
3.点电荷或均匀带电球体间之电位能。
本式以以无限远为零位面。
4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位。
导体内部为等电位。
接地之导体电位恒为零。
电位为零之处,电场未必等于零。
电场为零之处,电位未必等于零。
均匀电场内,相距d之两点电位差。
故平行板间的电位差。
5.电容,为储存电荷的组件,C越大,则固定电位差下可储存的电荷量就越大。
电容本身为电中性,两极上各储存了+q与-q的电荷。
电容同时储存电能,。
a.球状导体的电容,本电容之另一极在无限远,带有电荷-q。
b.平行板电容。
故欲加大电容之值,必须增大极板面积A,减少板间距离d,或改变板间的介电质使k变小。
二、电路学
1.理想电池两端电位差固定为。
实际电池可以简化为一理想电池串连内电阻r。
实际电池在放电时,电池的输出电压,故输出之最大电流有限制,且输出电压之最大值等于电动势,发生在输出电流=0时。
实际电池在充电时,电池的输入电压,故输入电压必须大于电动势。
2.若一长度d的均匀导体两端电位差为,则其内部电场。
导线上没有电荷堆积,总带电量为零,故导线外部无电场。
理想导线上无电位降,故内部电场等于0。
3.克希荷夫定律
a.节点定理:电路上任一点流入电流等于流出电流。
b.环路定理:电路上任意环路上总电位升等于总电位降。
三、静磁学
1.必欧-沙伐定律,描述长的电线在处所建立的磁场
,,
磁场单位,MKS制为Tesla,CGS制为Gauss,1Tesla=10000Gauss,地表磁场约为
0.5Gauss,从南极指向北极。
由必欧-沙伐定律经过演算可推出安培定律
2.重要磁场公式
无限长直导线磁场长之螺线管内之磁场
半径a的线圈在轴上x处产生的磁场
,在圆心处(x=0)产生的磁场为
3.长之载流导线所受的磁力为,当与B垂直时
两平行载流导线单位长度所受之力。
电流方向相同时,导线相吸;电流方向相反时,导线相斥。
4.电动机(马达)内的线圈所受到的力矩,。
其中A为面积向量,大小为线圈面积,方向为线圈面的法向量,以电流方向搭配右手定则来决定。
5.带电质点在磁场中所受的磁力为,
a.若该质点初速与磁场B平行,则作等速度运动,轨迹为直线。
b.若该质点初速与磁场B垂直,则作等速率圆周运动,轨迹为圆。
回转半径,周期。
c.若该质点初速与磁场B夹角,该质点作螺线运动。
与磁场平行的速度分量大小与方向皆不改变,而与磁场平行的速度分量大小不变但方向不停变化,呈等速率圆周运动。
其中,回转半径,周期,与b.相同,螺距。
速度选择器:让带电粒子通过磁场与电场垂直的空间,则其受力,当时该粒子受力为零,作等速度运动。
质普仪的基本原理是利用速度选择器固定离子的速度,再将同素的离子打入均匀磁场中,量测其碰撞位置计算回转半径,求得离子质量。
6.磁场的高斯定律,即封闭曲面上的磁通量必为零,代表磁力线必封闭,无磁单极的存在。
磁铁外的磁力线由N极出发,终于S极,磁铁内的磁力线由S极出发,终于N极。
四、感应电动势与电磁波
1.法拉地定律:感应电动势。
注意此处并非计算封闭曲面上之磁通量。
感应电动势造成的感应电流之方向,会使得线圈受到的磁力与外力方向相反。
2.长度的导线以速度v前进切割磁力线时,导线两端两端的感应电动势。
若v、B、互相垂直,则
3.法拉地定律提供将机械能转换成电能的方法,也就是发电机的基本原理。
以频率f 转动的发电机输出的电动势,最大感应电动势。
变压器,用来改变交流电之电压,通以直流电时输出端无电位差。
,又理想变压器不会消耗能量,由能量守恒,故。