电磁学主要公式、定理、定律一. 电场1.库仑定律：212q q F K r =2.电场强度定义式：F E q =3.点电荷电场强度决定式：2Q E Kr = 4.电势定义式：P E q ϕ= 5.两点间电势差：AB A B U ϕϕ=-6.场强与电势差的关系式：AB U Ed =〔只适用于匀强电场〕7.电场力移动电荷做功：AB W U q =⋅8平行板电容器电容定义式：Q C U=<U 就是电势差AB U > 9.平行板电容器电容决定式：4S C Kdεπ=〔式中,ε为介质的介电常数,S 为两板正对面积,K 为静电力恒量,d 为板间距离〕10.带电粒子在匀强电场中被加速：212mv qU = 11.带电粒子在匀强电场中偏转：2202qL U y mv d =〔U 为两板间电压〕 二.恒定电流 1.电流强度定义式：q I t = 2.电流微观表达式：I nqSv = 〔其中n 为单位体积内的自由电荷数,q 为每个电荷的电量值,S 为导体的横截面积,v 为自由电荷定向移动速率.〕3.电动势定义式：W E q=〔W 为非静电力移送电荷做的功,q 为被移送的电荷量〕4.导线电阻决定式：L R Sρ=<式中ρ为电阻率,由导线材料、温度决定,L 为导线长,S 为导线横截面积.>5.欧姆定律：U I R=<只适用于金属导电和电解液导电的纯电阻电路,对含电动机、电解槽 的非纯电阻电路,气体导电和半导体导电不适用〕6.串联电路： 〔1〕 总电阻 12......R R R =++总〔2〕电流关系123.....I I I I ===〔3〕电压关系123......U U U U =++总7.并联电路：〔1〕总电阻 1231111......R R R R =+++总 ①只有两个电阻并联时用1212R R R R R =+总 更方便快捷； ②若是n 个相同的电阻并联.可用1=R R n总 〔2〕 电流关系123=......I I I I +++总<3>电压关系123=......U U U U ===总8.电功的定义式：W qU UIt ==〔在纯电阻电路中 ,22U W UIt I Rt t R ===〕 9.电功率定义式：W P UI t==〔 在纯电阻电路中 , 22U P I R R ==〕 10.焦耳定律<电热计算式>：2Q I Rt =11.电热与电功的关系 ：〔1〕在纯电电路中,W Q =〔2〕在非纯电阻电路中 W qU UIt ==＞Q 2I Rt =12.电功率定义式：W P t= 13.电功率通用式：W P t=和P UI =〔对纯电阻电路,22W U P UI I R t R ====〕 14.闭合电路欧姆定律：E I R r=+〔变形：E U U =+外内；E IR Ir =+；E U Ir =+外〕三. 磁场1. 磁感应强度定义式：F B IL=〔F 是通电直导线受到磁场的作用力---安培力, I 和 L 分别为通电电流值和导线长.〕2. 通电导线在磁场中受得到的力---安培力计算式：F BIL =<B I ⊥>3.磁通量：=BS φ<B S ⊥>4.运动电荷在磁场中受到的力---洛伦兹力：〔1〕大小：F Bqv =〔B v ⊥〕〔2〕方向： 由"左手定则〞判断5. 带点粒子在匀强磁场中的运动：〔1〕v ∥ B 粒子不受力,保持匀速前进〔2〕v ⊥B 粒子受力,但是力不改变粒子速率,粒子做匀速圆周运动： 2v Bqv m R= ① 半径 mv R Bq =② 周期 2m T Bq π=四. 电磁感应1. 产生感应电流的条件：只要穿过闭合闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流产生,即：〔1〕 电路要闭合；〔2〕 穿过闭合电路的磁通量要发上变化；〔3〕 电路不闭合,虽然没有电流,但是有感应电动势E 产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源.2. 感应电流方向的判断方法：〔1〕 楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.① 此方法最适合于闭合导体磁通量变化的情况,即"感生电动势〞②对"阻碍〞的理解—增反减同,来拒去留,增缩减扩.〔2〕 右手定则① 此方法最适合于有"明显切割〞的情况,即"动生电动势〞3.感应电动势大小的计算——法拉第电磁感应定律〔1〕 文字表达：感应电动势的大小,跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比.〔2〕计算公式： ①E n tφ∆=∆〔多用于回路磁通量变化时,求E 的平均值也用它〕 ②E=BLv 〔B L v 三者要互相垂直. 最适用于导线切割磁力线运动情况.求E 的瞬时值也用它〕4. 通过导体截面电荷量的计算式：q n R r φ=+〔注意,电荷量与时间无关〕5.特殊的电磁感应现象：〔1〕互感：两个彼此绝缘的电路的电磁感应现象.〔2〕自感：自身电流发生变化而产生的电磁感应现象.〔自感系数L 由线圈的匝数、截面、长短和铁芯决定〕〔3〕 涡流：块状金属在变化的磁场中产生的环状感应电流.五. 交流电1. 正弦交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀角速度转动. 〔1〕 中性面位置,B S ⊥, φ最大,0t φ=,0E =〔2〕 转过900后,B ∥S ,0φ=, E 为最大值:m E nBS ω=2.交流电的几个值：〔1〕最大值〔也叫峰值〕表达式m E nBS ω=〔2〕瞬时值表达式：<从中性面开始计时>〔3〕有效值〔交流电表所指,电器所标,平时所说,都指"有效值〞 ；计算交流电做功,电功率,电热,也都要用"有效值〞.〕注意：这种关系只适用于正弦交流电！〔4〕平均值：E N t φ=<绝对不能用122E E +> 〔5〕通过导体截面的电荷量： q N R r φ=+3. 交流电路中的电容和电感〔1〕 电容 〔在交流电路中有容抗〕——隔直通交；阻低通高；〔2〕 电感 〔在交流电路中有感抗〕——通直阻交；通低阻高；4. 理想变压器相关公式：〔1〕1122U n U n = 〔2〕1221I n I n = ① 该式只适用于只有一个副线圈的情况；②若有多个副线圈, 其计算式为：123.....P P P P === 即112233.......n n I U I U I U I U =+++〔3〕=P P 入出〔4〕输电功率损失 2P I r =〔r 为输电线总电阻〕〔5〕 输电电压损失 U I =r 〔r 为输电线总电阻〕。
