- 物理高中电磁学公式
高中电磁学公式包括以下几个部分:
1. 库仑定律:真空中两个点电荷之间的作用力与它们的电荷乘积成正比,与它们之间的距离平方成反比。公式表示为:F=k(Q1Q2/r^2)。
2. 电场强度的定义式:E=F/q,其中E表示电场强度,F表示放入电场中的电荷受到的电场力,q表示电荷的电量。
3. 电场力的功的计算:W=qU,其中W表示电场力做的功,q表示电荷的电量,U表示两点间的电势差。
4. 电势的计算:U=ε/q,ε是一个参考电势(零电势点),对于匀强电场而言,E=U/d,因此可以得到:U=Edq/ε。
5. 电容的定义式:C=Q/U,其中C表示电容,Q表示电容极板的电荷量,U表示电容极板之间的电压。
6. 电容的决定式:C=εS/4πkd,其中ε是一个介电常数(真空中的ε为ε0),S是电容极板的正对面积,d是电容极板之间的距离。
7. 电阻定律:R=ρL/S,其中R表示电阻,ρ是电阻率,L是导体长度,S是导体的横截面积。
8. 欧姆定律:I=U/R,其中I表示电流,U表示电压,R表示电阻。
9. 交流电的有效值:对于交流电,有些物理量(如热量、功、热)与直流电是等效的。比如交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的。
此外,高中电磁学还包括法拉第电磁感应定律、楞次定律、左手定则、右手定则等公式。具体可以查阅相关资料以获取完整的信息。
相关例题:
题目:一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,线圈的匝数为n=100,电阻为R=10欧姆。已知线圈从中性面开始转动,转动的角速度为2π rad/s。求:
(1)写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(2)线圈从中性面开始转动,经过多少时间第一次出现感应电流?
(3)在(2)的情况下,感应电流的有效值是多少?
(4)如果线圈转动的角速度变为原来的两倍,其他条件不变,求此时感应电动势的最大值。
解答:
(1)根据法拉第电磁感应定律,线圈中感应电动势的瞬时值表达式为:
E = nBSωcosθ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (1)
其中,B为磁感应强度,S为线圈面积,ω为角速度,θ为线圈从中性面到某一时刻的夹角。
对于本题,已知线圈匝数为n=100,电阻为R=10欧姆,从中性面开始转动,角速度为2π rad/s。因此,代入数据可得:
E = 100 × 1 × 1 × 2π × cos(2πt) V = 2πVcos(2πt) (t为时间)
(2)当线圈从中性面开始转动时,感应电动势的最大值为:
Emax = 2πV (t为第一次出现感应电流的时间)
根据法拉第电磁感应定律和楞次定律,当线圈中磁通量发生变化时,会产生感应电动势。当感应电动势达到最大值时,线圈中的电流达到最大值。因此,当第一次出现感应电流时,t=0时刻即为第一次出现感应电流的时间。代入数据可得:t=0s。
(3)根据欧姆定律,感应电流的有效值为:
I = E/R = 2πV/10 A = πV/5 A (t为第一次出现感应电流的时间)
(4)如果线圈转动的角速度变为原来的两倍,即ω变为原来的两倍,其他条件不变。此时感应电动势的最大值为:
Emax' = 4πV (t为第一次出现感应电流的时间)
代入数据可得:Emax' = 8πV。
以上是小编为您整理的物理高中电磁学公式,更多2024物理高中电磁学公式及物理学习资料源请关注物理资源网http://www.wuliok.com
