电学的概念

电学基础知识

第一章 电学基础知识

“电”,electricity,一词在西方是从希腊文琥珀一词转意而来的～在中国则是从雷闪现象中引出来的。自从18世纪中叶以来～对电的研究逐渐蓬勃开展。它的每项重大发现都引起广泛的实用研究～从而促进科学技术的飞速发展。

现今～无论人类生活、科学技术活动以及物质生产活动都已离不开电。随着科学技术的发展～某些带有专门知识的研究内容逐渐独立～形成专门的学科～如电子学、电工学等。电学又可称为电磁学～是物理学中颇具重要意义的基础学科。

第一节 电学的发展简史

有关电的记载可追溯到公元前6世纪。早在公元前585年～希腊哲学家泰勒斯已记载了用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小物体～后来又有人发现摩擦过的煤玉也具有吸引轻小物体的能力。在以后的2000年中～这些现象被看成与磁石吸铁一样～属于物质具有的性质～此外没有什么其他重大的发现。

在中国～西汉末年已有“碡瑁,玳瑁,吸偌,细小物体之意,”的记载,晋朝时进一步还有关于摩擦起电引起放电现象的记载“今人梳头～解著衣时～有随梳解结有光者～亦有咤声”。

1600年～英国物理学家吉伯发现～不仅琥珀和煤玉摩擦后能吸引轻小物体～而且相当多的物质经摩擦后也都具有吸引轻小物体的性质～他注意到这些物质经摩擦后并不具备磁石那种指南北的性质。为了表明与磁性的不同～他采用琥珀的希腊字母拼音把这种性质称为“电的”。吉伯在实验过程中制作了第一只验电器～这是一根中心固定可转动的金属细棒～当与摩擦过的琥珀靠近时～金属细棒可转动指向琥珀。 大约在1660年～马德堡的盖利克发明了第一台摩擦起电机。他用硫磺制成形如地球仪的可转动球体～用干燥的手掌摩擦转动球体～使之获得电。盖利克的摩擦起电机经过不断改进～在静电实验研究中起着重要的作用～直到19世纪霍耳茨和推普勒分别发明感应起电机后才被取代。

18世纪电的研究迅速发展起来。1729年～英国的格雷在研究琥珀的电效应是否可传递给其他物体时发现导体和绝缘体的区别:金属可导电～丝绸不导电～并且他第一次使人体带电。格雷的实验引起法国迪费的注意。1733年迪费发现绝缘起来的金属也可摩擦起电～因此他得出所有物体都可摩擦起电的结论。他把玻璃上产生的电叫做“玻璃的”～琥珀上产生的电与树脂产生的相同～叫做“树脂的”。他得到:带相同电的物体互相排斥,带不同电的物体彼此吸引。

电学所有的计算公式

电学是物理学中的一个重要分支，研究电流、电压、电阻等电磁现象及其应用。以下是电学中常用的计算公式：

一、基本概念和公式

1.电荷（Q）：

-Q=n×e，电荷（Q）等于元电荷（e）的数量（n）乘以元电荷的大小。

2.电流（I）：

-I=Q/t，电流（I）等于电荷（Q）的变化量除以变化所需的时间（t）。

3.电压（V）：

-V=W/Q，电压（V）等于所做的功（W）除以电荷（Q）。

4.电阻（R）：

-R=V/I，电阻（R）等于电压（V）除以电流（I）。

5.电阻的欧姆定律：

-V=I×R，电压（V）等于电流（I）乘以电阻（R）。

二、串联电路和并联电路

1.串联电路中总电阻（Rt）：

-1/Rt=1/R1+1/R2+...+1/Rn，总电阻（Rt）等于各电阻（R1,R2,...Rn）倒数的和的倒数。 2.串联电路中总电压（Vt）：

-Vt=V1+V2+...+Vn，总电压（Vt）等于各电阻（R1,R2,...Rn）上的电压（V1,V2,...Vn）之和。

3.并联电路中总电阻（Rt）：

-Rt=R1+R2+...+Rn，总电阻（Rt）等于各电阻（R1,R2,...Rn）的电阻值之和。

4.并联电路中总电流（It）：

-It=I1+I2+...+In，总电流（It）等于各电阻（R1,R2,...Rn）上的电流（I1,I2,...In）之和。

三、功率和能量

1.功率（P）：

-P=V×I，功率（P）等于电压（V）乘以电流（I）。

2.电能（W）：

-W=P×t，电能（W）等于功率（P）乘以时间（t）。

3.电能转化为热能：

-W=Q×R，电能转化为热能（W）等于电流平方（Q）乘以电阻（R）。

四、电容和电感

1.电容（C）：

-C=Q/V，电容（C）等于电荷（Q）除以电压（V）。

2.并联电容器的总电容（Ct）： -Ct=C1+C2+...+Cn，总电容（Ct）等于各电容（C1,C2,）的电容值之和。

高中电学知识点

电学是高中物理中的重要部分，它涵盖了众多的概念、定律和原理。下面让我们来详细了解一下高中电学的主要知识点。

一、电荷与电场

电荷是电学中的基本概念之一。电荷分为正电荷和负电荷，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。电荷的多少用电荷量来表示，单位是库仑（C）。

电场是电荷周围存在的一种特殊物质。电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，用 E 表示，其定义为放在电场中某点的电荷所受到的电场力 F 与电荷量 q 的比值，即 E ＝ F ／ q。电场线是用来形象描述电场的曲线，电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线上某点的切线方向表示该点的电场方向。

库仑定律描述了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，其大小与两个点电荷的电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线。表达式为 F ＝ kq₁q₂ ／ r²，其中 k 是库仑常量。

二、电路

电路由电源、导线、开关和用电器等组成。电路分为串联电路和并联电路。 在串联电路中，电流处处相等，总电压等于各部分电路电压之和，总电阻等于各部分电阻之和。

在并联电路中，各支路电压相等，总电流等于各支路电流之和，总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。

欧姆定律是电学中的重要定律，它指出通过一段导体的电流 I 与导体两端的电压 U 成正比，与导体的电阻 R 成反比，表达式为 I ＝ U ／

R。

电源的电动势和内阻也是重要概念。电动势是电源将其他形式的能转化为电能的本领，内阻是电源内部电阻。

三、电功与电功率

电功是电流做功的多少，等于电流、电压和通电时间的乘积，即 W

＝ UIt。电功率是表示电流做功快慢的物理量，等于电功与时间的比值，即 P ＝ W ／ t ＝ UI。

焦耳定律描述了电流通过导体产生的热量，表达式为 Q ＝ I²Rt。

四、电容

电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量。电容器所带电荷量 Q 与电容器两极板间的电压 U 的比值叫做电容器的电容，即 C ＝ Q ／ U。平行板电容器的电容与极板的正对面积成正比，与极板间的距离成反比，还与极板间的电介质有关。

高考必考知识点电学

高考必考知识点 - 电学

电学是物理学的一个重要分支，它研究电荷、电场、电流等与电相关的现象和规律。在高考中，电学是必考的知识点之一。本文将从电荷、电场、电流等方面介绍高考必考的电学知识点。

一、电荷

电荷是物体带有的一种基本性质，分为正电荷和负电荷。电荷之间有吸引和排斥的作用，正电荷和负电荷相互吸引，同性电荷相互排斥。

在电荷的概念基础上，高考中常考的电学知识点有：

1. 电荷守恒定律：一个孤立系统中，总电荷量守恒。即电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体传递到另一个物体。

2. 库仑定律：描述了两个电荷之间的电力作用。库仑定律的公式为F=K*q1*q2/r^2，其中F为电力，K为库仑常量，q1和q2为电荷量，r为两个电荷之间的距离。

二、电场

电场是由电荷产生的一种物理场。任何一个电荷都在其周围形成一个电场，其他电荷在这个电场中会受到电力作用。

高考中常考的电场相关知识点有： 1. 电场强度：电场强度E定义为单位正电荷所受的力。电场强度的公式为E=F/q，其中F为电荷所受的力，q为电荷量。

2. 静电场：当电场中的电荷静止不动时，称为静电场。静电场中的电力作用服从叠加定律，即多个电荷共同作用在一个电荷上时，各自产生的电场强度按照矢量相加的原则。

三、电流

电流是电荷在导体中的流动，是电荷数量随时间的变化。电流的单位是安培(A)。

高考中关于电流常考的知识点有：

1. 电流强度：电流强度I定义为单位时间内通过横截面的电荷量。电流强度的公式为I=ΔQ/Δt，其中ΔQ为通过横截面的电荷量，Δt为通过这段时间。

2. 安培定律：安培定律规定，闭合电路中，电流的大小与电压成正比，与电阻成反比。安培定律的公式为I=U/R，其中I为电流强度，U为电压，R为电阻。

除了电荷、电场和电流，高考中的电学知识还包括电阻、电功率、电能等内容。这些知识点之间有着紧密的联系和相互影响。通过深入学习和理解电学知识，并进行实际问题的应用，可以更好地备战高考并提高成绩。