Физические законы, формулы, переменные |
Формулы электричество и магнетизм |
Закон Кулона:
- где q1 и q2 - величины точечных зарядов,
- ε1 - электрическая постоянная;
- ε - диэлектрическая проницаемость изотропной среды (для вакуума ε = 1),
- r - расстояние между зарядами.
|
|
Напряженность электрического поля, где:
F - сила, действующая на заряд q0 , находящийся в данной точке поля. |
|
Напряженность поля на расстоянии r от источника поля: |
1) точечного заряда |
|
2) бесконечно длинной заряженной нити с линейной плотностью заряда τ: |
|
3) плоскости с поверхностной плотностью заряда σ (не зависит от расстояния): |
|
4) между двумя разноименно заряженными плоскостями с поверхностной плотностью заряда σ
(во вне такого "суперконденсатора" поле равно нулю по принцину суперпозиции): |
|
Потенциал электрического поля: где W - потенциальная энергия заряда q0 . |
|
Потенциал поля точечного заряда на расстоянии r от заряда: |
|
По принципу суперпозиции полей, |
- Напряженность, принцип суперпозиции:
- Εi - напряженность и в данной точке поля, создаваемая i-м зарядом.
|
|
- Потенциал, принцип суперпозиции:
- φi - потенциал в данной точке поля, создаваемый i-м зарядом.
|
|
Работа сил электрического поля по перемещению заряда q
из точки с потенциалом φ1 в точку с потенциалом φ2 : |
|
Связь между напряженностью и потенциалом |
1) для неоднородного поля: |
|
2) для однородного поля: |
|
Электроемкость уединенного проводника, где φ - потенциал проводника: |
|
Электроемкость конденсатора: где U = φ1 - φ2 - напряжение. |
|
Электроемкость плоского конденсатора, где:
S - площадь пластины (одной) конденсатора, d - расстояние между пластинами. |
|
Энергия заряженного конденсатора: |
|
Сила тока: |
|
Плотность тока: где S - площадь поперечного сечения проводника. |
|
Сопротивление проводника:
ρ - удельное сопротивление; l - длина проводника; S - площадь поперечного сечения. |
|
Закон Ома |
1) для однородного участка цепи: |
|
2) в дифференциальной форме: |
|
3) для участка цепи, содержащего ЭДС, где:
ε - ЭДС источника тока, R и r - внешнее и внутреннее сопротивления цепи; |
|
4) для замкнутой цепи: |
|
Закон Джоуля-Ленца |
1) для однородного участка цепи постоянного тока:
где Q - количество тепла, выделяющееся в проводнике с током,
t - время прохождения тока; |
|
2) для однородного участка цепи постоянного тока: |
|
Мощность тока: |
|
Связь магнитной индукции и напряженности магнитного поля: где
B - вектор магнитной индукции,
μ v магнитная проницаемость изотропной среды, (для вакуума μ = 1),
µ0 - магнитная постоянная ,
H - напряженность магнитного поля. |
|
Магнитная индукция (индукция магнитного поля): |
1) в центре кругового тока
где R - радиус кругового тока, |
|
2) поля бесконечно длинного прямого тока
где r - кратчайшее расстояние до оси проводника; |
|
3) поля, созданного отрезком проводника с током
где α1 и α2 - углы между отрезком проводника и линией, соединяющей концы отрезка и точкой поля; |
|
4) поля бесконечно длинного соленоида
где n - число витков на единицу длины соленоида. |
|
Сила Лоренца: по модулю
где F - сила, действующая на заряд, движущийся в магнитном поле,
v - скорость заряда q,
α - угол между векторами v и B. |
|
Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток через площадку S): |
1) для однородного магнитного поля ,
где α - угол между вектором B и нормалью к площадке, |
|
2) для неоднородного поля |
|
Потокосцепление (полный поток):
где N - число витков катушки. |
|
Закон Фарадея-Ленца:
где εi - ЭДС индукции. |
|
ЭДС самоиндукции:
где L - индуктивность контура. |
|
Индуктивность соленоида: где n - число витков на единицу длины соленоида,
V - объем соленоида. |
|
Энергия магнитного поля: |
|
Заряд, протекающий по замкнутому контуру при изменении магнитного потока через контур, где:
ΔΦ = Φ2 – Φ1 - изменение магнитного потока, R - сопротивление контура. |
|
Работа по перемещению замкнутого контура с током I в магнитном поле: |
|