电场公式总汇
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高中物理电场公式总结电场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/q8.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14.带电粒子在电场中的加速(V o=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/215.带电粒子沿垂直电场方向以速度V o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=V ot(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;(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。
高中物理电学公式大全一、电场。
1. 库仑定律。
- 公式:F = k(Q_1Q_2)/(r^2)(k = 9.0×10^9N· m^2/C^2)- 适用条件:真空中的点电荷。
2. 电场强度。
- 定义式:E=(F)/(q)(q为试探电荷,F是试探电荷在电场中所受的力)- 点电荷的电场强度:E = k(Q)/(r^2)(Q为场源电荷)- 匀强电场:E=(U)/(d)(U为电场中两点间的电势差,d为沿电场方向的距离)3. 电势差。
- 定义式:U_AB=frac{W_AB}{q}(W_AB是电荷q从A点移动到B点电场力做的功)4. 电场力做功。
- W = qU(q为电荷电量,U为电势差)- 特点:电场力做功与路径无关,只与初末位置的电势差有关。
5. 电势能。
- E_p = qφ(q为电荷电量,φ为电势)- 电场力做功与电势能变化关系:W_AB=E_pA-E_pB二、电路。
1. 欧姆定律。
- 部分电路欧姆定律:I=(U)/(R)(I为电流,U为电压,R为电阻)- 闭合电路欧姆定律:I=(E)/(R + r)(E为电源电动势,R为外电路电阻,r为电源内阻)- 路端电压:U = E - Ir2. 电阻定律。
- R=ρ(l)/(a)(ρ为电阻率,l为导体长度,a为导体横截面积)3. 焦耳定律。
- Q = I^2Rt(Q为电热,I为电流,R为电阻,t为时间)- 纯电阻电路(Q = W):Q=UIt=frac{U^2}{R}t = I^2Rt- 非纯电阻电路(Q≠ W):W = UIt,Q = I^2Rt,W>Q,P_总=UI,P_热=I^2R三、磁场。
1. 磁感应强度。
- 定义式:B=(F)/(IL)(F为通电导线在磁场中所受的安培力,I为电流强度,L为导线长度,B的方向为小磁针静止时N极所指方向)- 当B与I垂直时F = BIL;当B与I夹角为θ时F = BILsinθ2. 洛伦兹力。
- f = qvB(q为带电粒子电量,v为粒子速度,B为磁感应强度)- 当B与v垂直时;当B与v夹角为θ时f = qvBsinθ- 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动:qvB = mfrac{v^2}{r},可得r=(mv)/(qB),周期T=(2π m)/(qB)四、电磁感应。
电场公式大全
电场公式是描述电场强度的数学表达式。
以下是一些常见的电场公式:
1. 点电荷电场公式:
电场强度 E = k * Q / r^2
其中,E为电场强度,k为电场常数(9 × 10^9 N·m^2/C^2),Q为电荷量,r为距离点电荷的距离。
2. 均匀带电直线电场公式:
电场强度 E = k * λ / r
其中,E为电场强度,k为电场常数,λ为线电荷密度(单位长度上的电荷量),r为距离直线电荷的距离。
3. 均匀带电平面电场公式:
电场强度 E = σ / (2ε)
其中,E为电场强度,σ为面电荷密度(单位面积上的电荷量),ε为真空介电常数(8.85 × 10^-12 C^2/(N·m^2))。
4. 电偶极子电场公式:
电场强度 E = (1 / (4πε)) * [(2p / r^3) * r - p]
其中,E为电场强度,p为电偶极矩,r为距离电偶极子的距离。
5. 圆环电场公式:
电场强度 E = (k * Q * z) / [(z^2 + R^2)^(3/2)]
其中,E为电场强度,k为电场常数,Q为环上电荷的总量,z为距离环中心轴的距离,R为环的半径。
这些公式是基于静电学的,不考虑时间变化和电磁感应等因素。
实际应用中可能还需要考虑其他因素,如运动电荷产生的磁场等。
物理电场公式大全电场是物理学中一个重要的概念,用于描述电荷产生的力的作用和电荷间的相互作用。
在电场中,电荷会受到力的作用,而电场的强弱和方向则由电荷的分布决定。
下面将介绍一些常见的电场公式。
1.库仑定律:库仑定律用于描述电荷之间的相互作用力。
对于两个点电荷,它们之间的相互作用力可以通过下面的公式计算:F=k*(q1*q2)/r^2其中,F是作用力,k是电介质常数(k=9×10^9N·m²/C²),q1和q2是两个点电荷的电荷量,r是两个点电荷之间的距离。
2.电场强度:电场强度描述单位正电荷在电场中所受到的力的大小和方向。
电场强度可以由库仑定律导出,公式如下:E=F/q其中,E是电场强度,F是作用力,q是测试电荷的电荷量。
3.均匀电场强度:对于均匀电场,电场强度在空间中是均匀分布的。
对于静电场来说,均匀电场强度的大小与每个电荷的电荷量和电场中的距离无关,可以通过下面的公式计算:E=V/d其中,E是电场强度,V是电势差(或称电压),d是两点之间的距离。
4.电势能:电势能用于描述电荷在电场中的能量状态。
当电荷由一个位置移到另一个位置时,电场会对电荷做功,从而改变电荷的电势能。
电势能可以通过下面的公式计算:U=q*V其中,U是电势能,q是电荷量,V是电势差。
5.电通量:电通量用于描述电场穿过一些面积的大小。
电通量可以通过下面的公式计算:Φ = E * A * cos(θ)其中,Φ是电通量,E是电场强度,A是面积,θ是电场强度与法向量之间的夹角。
6.电场线:电场线是用于可视化电场的方法,可以描述电场强度和方向。
电场线的密度表示电场强度的大小,电场线的方向指示了电场强度的方向。
7.电势差:电势差用于描述电场中电势的变化。
V=U/q其中,V是电势差,U是电势能,q是电荷量。
8.电介质中的电场:当电场中存在电介质时,电介质会改变电场的强度和分布。
电介质中的电场可以通过下面的公式计算:E'=E/κ其中,E'是电介质中的电场强度,E是真空(或空气)中的电场强度,κ是电介质的相对电容率。
电场公式汇总
一、 知识链
电场中矢量(F 、E )的运算:q 代绝对值
电场中标量(W 、E p 、U AB 、φ)的运算:q 代正、负 二、 类比
三、 解题思路
1、功能关系:
(1)动能定理:k W E =∆合
L
U m ,q 解法1:02
21cos 2t F s mv mv θ=
-合对地 解法2:022
1212
t W W mv mv ++=-
(2)能量守恒定律:系统 E E =末初 2、力与运动(动力学公式) 牛顿第二定律:ma F =合
(1)匀速直线运动:受力 0=合F 运动 t
s
v = (2)匀变速直线运动:受力 ma F =合
运动 2
022v v as t -= 0t v v a t =+ 202
1at t v s +
= 02t v v
s t +=
(3)类平抛运动:仅受电场力
重力与电场力的复合场: 速度 位移
若求带电荷偏转出电场时速度简便算法:
(4) 圆周运动:r T m r m r
v m ma F 2
2
22⎪⎭
⎫ ⎝⎛====πω向向 绳子、单轨恰好通过最高点:F mg =向 min v =
杆、双轨最高点: 0
F =向 0n mi v =。
电场公式汇总
姓名:班别:学号:一、知识链
电场中矢量(F、E)的运算:q代绝对值
电场中标量(W、E p、U AB、φ)的运算:q代正、负二、知识的类比
L
U
m ,q 三、 解题思路
1、功能关系:
(1)动能定理:k W E =∆合 解法1:02
21cos 2t F s mv mv θ=-合对地 解法2:022121
2
t W W mv mv ++
=- (2)能量守恒定律:系统 E E =末初 2、力与运动(动力学公式) 牛顿第二定律:ma F =合
(1)匀速直线运动:受力 0=合F 运动 t
s v =
(2)匀变速直线运动:受力 ma F =合 缺
运动 2
022v v as t -= t
0t v v at =+ s
2021
at t v s += v t
02
t v v
s t += a
(3)类平抛运动:仅受电场力 Eq Uq
a m dm
=
=
0L t v = 复合场 F a m =合 速度 位移 水平方向 0v v x = 0L v t =
竖直方向 y v at = 偏移量2
12
y at =
速度偏向角的正切2
tan dmv UqL
v v y =
=
θ 若加速电场 2
012qU mv =加 则 24U L y dU =偏加 加偏U 2tan 0d L U v v y ==θ(y 、θtan 与m 、
q 无关) (4) 圆周运动:r T m r m r
v m ma F 2
222⎪⎭
⎫
⎝⎛====πω向向
绳子、单轨恰好通过最高点:F mg =向 min v =
杆、
双轨最高点: 0F =向 0n
mi v =
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
{F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×10^9N·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}
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=q*E {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=W AB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:W AB=q*UAB=Eq*d
{W AB: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=q*φA {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=-q*UAB (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,ε:介电常数)
常见电容器
14.带电粒子在电场中的加速(V o=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)
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;
(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;
(6)电容单位换算:1F=10^6μF=10^12pF;
(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/尖端放电等。
(9)电场强度E=U/d=4πkQ/εS,并且做功W=U*q。