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物理中关于电和磁的公式概念总结


第八章 电场 三种产生电荷的方式: 一,三种产生电荷的方式: 1,摩擦起电: (1)正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷; (2)负电荷:用毛皮摩擦 过的橡胶棒所带电荷;(3)实质:电子从一物体转移到另一物体; 2,接触起电: (1)实质:电荷从一物体移到另一物体;(2)两个完全相同的物体相互 接触后电荷平分;(3),电荷的中和:等量的异种电荷相互接触,电荷相合抵消而对外不 显电性,这种现象叫电荷的中和; 3,感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电;(1)电荷的基本性质:同种 电荷相互排斥, 异种电荷相互吸引; (2) 实质: 使导体的电荷从一部分移到另一部分; (3) 感应起电时,导体离电荷近的一端带异种电荷,远端带同种电荷; 4,电荷的基本性质:能吸引轻小物体; 二,电荷守恒定律:电荷既不能被创生,亦不能被消失,它只能从一个物体转移到另一物 电荷守恒定律: 体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量不变. 元电荷: 三,元电荷:一个电子所带的电荷叫元电荷,用 e 表示. 1,e=1.6×10-19c; 2,一个质子 所带电荷亦等于元电荷; 3,任何带电物体所带电荷都是元电荷的整数倍; 四,库仑定律:真空中两个静止点电荷间的相互作用力,跟它们所带电荷量的乘积成正比, 库仑定律: 跟它们之间距离的二次方成反比, 作用力的方向在它们的连线上. 电荷间的这种力叫库仑力, 1,计算公式:F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N.m2/kg2) 2,库仑定律只适用于点电荷(电荷的 体积可以忽略不计) 3,库仑力不是万有引力; 五,电场:电场是使点电荷之间产生静电力的一种物质. 1,只要有电荷存在,在电荷周 电场 围就一定存在电场; 2,电场的基本性质:电场对放入其中的电荷(静止,运动)有力的作 用;这种力叫电场力;3,电场,磁场,重力场都是一种物质

六,电场强度:放入电场中某点的电荷所受电场力 F 跟它的电荷量 Q 的比值叫该点的电场 电场强度 强度; 1,定义式:E=F/q;E 是电场强度;F 是电场力;q 是试探电荷; 2, 电场强度是矢量, 电场中某一点的场强方向就是放在该点的正电荷所受电场力的方向 (与 负电荷所受电场力的方向相反) 3,该公式适用于一切电场; 4,点电荷的电场强度公式:E=kQ/r2

七,电场的叠加:在空间若有几个点电荷同时存在,则空间某点的电场强度,为这几个点 电场的叠加 电荷在该点的电场强度的矢量和; 解题方法: 分别作出表示这几个点电荷在该点场强的有向 线段,用平行四边形定则求出合场强; 八,电场线:电场线是人们为了形象的描述电场特性而人为假设的线. 电场线: 1,电场线不是客观存在的线;

2,电场线的形状:电场线起于正电荷终于负电荷;G:\用锯木屑观测电场线.DAT (1)只有一 个正电荷:电场线起于正电荷终于无穷远;(2)只有一个负电荷:起于无穷远,终于负电 荷; (3)既有正电荷又有负电荷:起于正电荷终于负电荷; 3,电场线的作用: 1,表示电场的强弱:电场线密则电场强(电场强度大);电场线疏则 电场弱电场强度小); 2,表示电场强度的方向:电场线上某点的切线方向就是该点的场强 方向; 4,电场线的特点: 1,电场线不是封闭曲线; 2,同一电场中的电场线不向交;

九,匀强电场:电场强度的大小,方向处处相同的电场;匀强电场的电场线平行,且分布 匀强电场 均匀; 1,匀强电场的电场线是一簇等间距的平行线;2,平行板电容器间的电是匀强电场; 场 十,电势差:电荷在电场中由一点移到另一点时,电场力所作的功 WAB 与电荷量 q 的比值 电势差 叫电势差,又名电压. 1,定义式:UAB=WAB/q; 2,电场力作的功与路径无关; 3,电势差又命电压,国际单位是伏特;

十一,电场中某点的电势,等于单位正电荷由该点移到参考点(零势点)时电场力作的功; 十一,电场中某点的电势,等于单位正电荷由该点移到参考点(零势点)时电场力作的功; 1,电势具有相对性,和零势面的选择有关; 2,电势是标量,单位是伏特 V; 3,电势差和电势间的关系:UAB= φA -φB; 4,电势沿电场线的方向降低; 时,电场力要作功,则两点电势差不为零,就不是等势面; 4,相同电荷在同一等势面的任意位置,电势能相同;原因:电荷从一点移到另一点时,电 场力不作功,所以电势能不变; 5,电场线总是由电势高的地方指向电势低的地方; 6,等势面的画法:相临等势面间的距离相等;

十二,电场强度和电势差间的关系:在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差等于场 十二,电场强度和电势差间的关系 强与这两点的距离的乘积. 1,数学表达式:U=Ed; 2,该公式的使适用条件是,仅仅适 用于匀强电场; 3,d 是两等势面间的垂直距离;

十三,电容器:储存电荷(电场能)的装置. 1,结构:由两个彼此绝缘的金属导体组成; 2,最常见的电容器:平行板电容器; 十四, 电容: 电容器所带电荷量 Q 与两电容器量极板间电势差 U 的比值; 用"C"来表示. 1, 定义式:C=Q/U; 2,电容是表示电容器储存电荷本领强弱的物理量; 3,国际单位:法 拉 简称:法,用 F 表示 4,电容器的电容是电容器的属性,与 Q,U 无关;

十五,平行板电容器的决定式:C=εs/4πkd;(其中 d 为两极板间的垂直距离,又称板间 距;k 是静电力常数,k=9.0×10 9N.m2/c2;ε 是电介质的介电常数,空气的介电常数最小; s 表示两极板间的正对面积;) 1,电容器的两极板与电源相连时,两板间的电势差不变, 等于电源的电压; 2,当电容器未与电路相连通时电容器两板所带电荷量不变; 十六,带电粒子的加速: 1,条件:带电粒子运动方向和场强方向垂直,忽略重力; 2, 原理:动能定理:电场力做的功等于动能的变化:W=Uq=1/2mvt2-1/2mv02; 3,推论:当 初速度为零时,Uq=1/2mvt2; 4,使带电粒子速度变大的电场又名加速电场;

九章 恒定电流 电流:电荷的定向移动行成电流. 1,产生电流的条件: (1)自由电荷; (2)电 一,电流 场; 2,电流是标量,但有方向:我们规定:正电荷定向移动的方向是电流的方向; 注: 在电源外部, 电流从电源的正极流向负极; 在电源的内部, 电流从负极流向正极; 3, 电流的大小:通过导体横截面的电荷量 Q 跟通过这些电量所用时间 t 的比值叫电流 I 表示; (1)数学表达式:I=Q/t;(2)电流的国际单位:安培 A (3)常用单位:毫安 mA,微安 uA;(4)1A=103mA=106uA

二,欧姆定律:导体中的电流跟导体两端的电压 U 成正比,跟导体的电阻 R 成反比; 1, 欧姆定律 定义式:I=U/R; 2,推论:R=U/I; 3,电阻的国际单位时欧姆,用 表示; 1k =103 ,1M =106 ; 4,伏安特性曲线:

三,闭合电路:由电源,导线,用电器,电键组成; 1,电动势:电源的电动势等于电源 闭合电路 没接入电路时两极间的电压;用 E 表示; 2,外电路:电源外部的电路叫外电路;外电路的电阻叫外电阻;用 R 表示;其两端电压叫 外电压; 3,内电路:电源内部的电路叫内电阻,内点路的电阻叫内电阻;用 r 表示;其两 端电压叫内电压;如:发电机的线圈,干电池内的溶液是内电路,其电阻是内电阻; 4,电 源的电动势等于内,外电压之和; E=U 内+U 外;U 外=RI;E=(R+r)I

四,闭合电路的欧姆定律:闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比,跟内,外电路的电阻 闭合电路的欧姆定律 之和成反比; 1,数学表达式:I=E/(R+r) 2,当外电路断开时,外电阻无穷大,电源 电动势等于路端电压;就是电源电动势的定义; 3,当外电阻为零(短路)时,因内阻很小, 电流很大,会烧坏电路; 五,半导体:导电能力在导体和绝缘体之间;半导体的电阻随温升越高而减小; 半导体 六:导体的电阻随温度的升高而升高,当温度降低到某一值时电阻消失,成为超导;

第十章 磁场 磁场: 一,磁场 1,磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁极,电流有磁场力的作用;

2,磁铁,电流都能能产生磁场; 3,磁极和磁极之间,磁极和电流之间,电流和电流之间都通过磁场发生相互作用; 4,磁场的方向:磁场中小磁针北极的指向就是该点磁场的方向;

二,磁感线:在磁场中画一条有向的曲线,在这些曲线中每点的切线方向就是该点的磁场方 磁感线 向; 1,磁感线是人们为了描述磁场而人为假设的线; 2,磁铁的磁感线,在外部从北极到南极,内部从南极到北极;3,磁感线是封闭曲线; 安培定则: 三,安培定则: 1,通电直导线的磁感线:用右手握住通电导线,让伸直的大拇指所指方向跟电流方向一致, 弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向; 2,环形电流的磁感线:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的大拇指所指的方向 就是环形导线中心轴上磁感线的方向; 3,通电螺旋管的磁场:用右手握住螺旋管,让弯曲的四指方向和电流方向一致,大拇指所 指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向; 地磁场:地球本身产生的磁场;从地磁北极(地理南极)到地磁南极(地理北极); 四,地磁场 磁感应强度:磁感应强度是描述磁场强弱的物理量. 1,磁感应强度的大小:在磁场 五,磁感应强度 中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力 F 跟电流 I 和导线长度 L 的乘积的比值,叫磁 感应强度.B=F/IL 2,磁感应强度的方向就是该点磁场的方向(放在该点的小磁针北极的指 向) 3,磁感应强度的国际单位:特斯拉 T, 1T=1N/A.m 六,安培力:磁场对电流的作用力; 1,大小:在匀强磁场中,当通电导线与磁场垂直时, 安培力: 电流所受安培力 F 等于磁感应强度 B,电流 I 和导线长度 L 三者的乘积.2,定义式 F=BIL (适用于匀强电场,导线很短时) 3,安培力的方向:左手定则:伸开左手,使大拇指根其 余四个手指垂直,并且跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心, 并使伸开四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向. 七,磁铁和电流都可产生磁场; 磁铁和电流都可产生磁场; 磁场对电流有力的作用 电流有力的作用; 八,磁场对电流有力的作用; 电流和电流之间亦有力的作用; 九,电流和电流之间亦有力的作用;(1)同向电流产生引力; 生斥力; 十,分子电流假说:所有磁场都是由电流产生的;

(2)异向电流产

十一,磁性材料:能够被强烈磁化的物质叫磁性材料:(1)软磁材料:磁化后容易去磁的材 料;例:软铁;硅钢;应用:制造电磁铁,变压器,(2)硬磁材料:磁化后不容易去磁的 材料;例:碳钢,钨钢,制造:永久磁铁;

十二,磁场对运动电荷的作用力 十二,磁场对运动电荷的作用力,叫做洛伦兹力 1,洛仑兹力的方向由左手定则 左手定则判断:伸开左手让大拇指和其余四指共面且垂直,把左手放 左手定则 入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,四指为正电荷运动方向(与负电荷运动方向相反)大拇 指所指方向就是洛仑兹力的方向; (1)洛仑兹力 F 一定和 B,V 决定的平面垂直. (2)洛仑兹力只改变速度的方向而不改变其大小

(3)洛伦兹力永远不做功.

2,洛伦兹力的大小 , (1)当 v 平行于 B 时:F=0 (2)当 v 垂直于 B 时:F=qvB

电阻定律:导体两端电阻与导体长度,横截面积及材料性质有关. R=pl/S(电阻的决定式) P 只与导体材料性质有关. R 与温度有关. 2, 伏安特性曲线:描述电压与电流之间的函数关系的图象. 3, 二极管:单向导电性;正极与电源正极相连. 4,串联特点:①总电压等于各部分电压之和. ②电流处处相等 ③总电阻等于各部分电阻和 ④总功率等于各部分功率和 5,并联特点:①总电压等于各支路电压 ②总电流等于各支路电流和 ③总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和 ④总功率等于各支路功率和 6,伏安法:(1)限流式;(2)分压式. 7,等效图的接法:(1)节点搭桥法;(2)等电势法(拉扯法). 8,电动势:(1)定义:非静电力对电荷所做的功与被移送的电荷量之比. (2)物理意义:反映电源提供电能的本领. (3)公式:E 电动势=W 其/q (4)电动势只与电源性质有关 (5)电动势,内阻是电源性质的衡量指标.电动势以大为好,内阻以小为好. 9,闭合电路欧姆定律:E=U 外+U 内 10,外阻与路端电压成正比. 11,测量电源电动势与内阻的方法:伏安法,伏箱法,安箱法. 12,外接,内接的原则:观察分压,分流效果哪个明显. 外接,内接的口诀:小外偏小,大内偏大. 13,表头改装电压表须串联大电阻 表头改装电流表须并联小电阻 14,多用电表→闭合电路欧姆定律→标欧姆表的刻度 15,功率 16,纯电阻电路:电能全部转化为热能的电路. 17,电源总功率:EI=IU 外+IU 内 18,与门电路,或门电路,非门电路 19,电学黑箱问题 20,I=Q/t=nqvS………………………S 指电荷通过的截面;V 指电荷定向移动的速度

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