电工学公式

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1、一、静电学 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e1.6010-19C） ；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：FkQ1Q2/r2（在真空中） F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k9.0109Nm2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引 3.电场强度：EF/q（定义式、计算式)E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理） ，q：检验电荷的电量(C) 4.真空点（源）电荷形成的电场 EkQ/r2 r：源电荷到该位置的距离（m） ，Q：源电荷的电量 5.匀强电场的场强 E

2、UAB/d UAB:AB 两点间的电压(V)，d:AB 两点在场强方向的距离(m) 6.电场力：FqE F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C) 7.电势与电势差：UABA-B，UABWAB/q-EAB/q 8.电场力做功：WABqUABEqdWAB:带电体由 A 到 B 时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中 A、B 两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m) 9.电势能：EAqA EA:带电体在 A 点的电势能(J)，q:电量(C)，A:A 点的电势(V) 10.电势能的变化 EABEB

3、-EA 带电体在电场中从 A 位置到 B 位置时电势能的差值 11.电场力做功与电势能变化 EAB-WAB-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容 CQ/U(定义式,计算式) C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V) 13.平行板电容器的电容 CS/4kd（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，：介电常数） 常见电容器见第二册 P111 14.带电粒子在电场中的加速(Vo0)：WEK 或 qUmVt2/2，Vt(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度 Vo 进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类似平抛运动 平行电场方向

4、:初速度为零的匀加速直线运动 dat2/2，aF/mqE/m 垂直电场方向:匀速直线运动 LVot(在带等量异种电荷的平行极板中：EU/d) 二、恒定电流 1.电流强度：Iq/tI:电流强度(A） ，q:在时间 t 内通过导体横载面的电量(C） ，t:时间(s） 2.欧姆定律：IU/R I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值() 3.电阻、电阻定律：RL/S:电阻率(m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2) 4.闭合电路欧姆定律：IE/(r+R)或 EIr+IR 也可以是 EU 内+U 外 I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻()，r

5、:电源内阻() 5.电功与电功率：WUIt，PUIW:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W) 6.焦耳定律：QI2RtQ:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值()，t:通电时间(s) 7.纯电阻电路中:由于 IU/R,WQ，因此 WQUItI2RtU2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P 总IE，P 出IU，P 出/P 总I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，：电源效率 9.电路的串/并联 串联电路(P、U 与 R 成正比) 并联电路(P、I 与 R 成反比) 电阻关系 R 串R1+R2+R3+ 1

6、/R 并1/R1+1/R2+1/R3+ 电流关系 I 总I1I2I3 I 并I1+I2+I3+ 电压关系 U 总U1+U2+U3+ U 总U1U2U3 功率分配 P 总P1+P2+P3+ P 总P1+P2+P3+ 三、磁场 1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位 T),1T1N/Am 2.安培力 FBIL；(注：LB) B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m) 3.洛仑兹力 fqVB(注 VB);质谱仪见第二册 P155 f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带电粒子速度(m/s) 4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下

7、,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)： （1）带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动 VV0 (2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下 a)F 向f 洛mV2/rm2rmr(2/T)2qVB；rmV/qB；T2m/qB；(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下)；(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角（二倍弦切角） 。 注： 安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负。 四、电磁感应 1.感应电动势的大小计算公式：En/t（普适公式） 法拉第电磁感应定律，E：感

8、应电动势(V)，n：感应线圈匝数，/t:磁通量的变化率 2)EBLV （垂直切割磁感线运动 L:有效长度(m)） 3)EmnBS（交流发电机最大的感应电动势） Em:感应电动势峰值 4)EBL2/2（导体一端固定以 旋转切割） :角速度(rad/s)，V:速度(m/s) 2.磁通量 BS :磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2) .自感电动势 E 自n/tLI/tL:自感系数(H)(线圈 L 有铁芯比无铁芯时要大)，I:变化电流，t:所用时间，I/t:自感电流变化率(变化的快慢) 注：(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定；(2)自感电流总是阻碍引起自感电

9、动势的电流的变化；(3)单位换算：1H103mH106H。 五、交变电流（正弦式交变电流） 1.电压瞬时值 eEmsint 电流瞬时值 iImsint；(2f) 2.电动势峰值 EmnBS2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)ImEm/R 总 3.正(余)弦式交变电流有效值：EEm/(2)1/2；UUm/(2)1/2 ；IIm/(2)1/2 4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系 U1/U2n1/n2； I1/I2n2/n2； P 入P 出 5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损(P/U)2R；（P 损:输电线上损失的功率，P:输送电能的总功率，U:输送电压，R

10、:输电线电阻） 见第二册 P198 ； 6.公式 1、2、3、4 中物理量及单位：:角频率(rad/s)；t:时间(s)；n:线圈匝数；B:磁感强度(T)； S:线圈的面积(m2)；U 输出)电压(V)；I:电流强度(A)；P:功率(W)。 注: (1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即: 电 线，f 电f 线； (2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变； (3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值； (4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定，输入功率等于输出功率,当负载的

11、消耗的功率增大时输入功率也增大，即 P 出决定 P 入。 六、电磁振荡和电磁波 1.LC 振荡电路 T2(LC)1/2；f1/T f:频率(Hz)，T:周期(s)，L:电感量(H)，C:电容量(F) 2.电磁波在真空中传播的速度 c3.00108m/s，c/f :电磁波的波长(m)，f:电磁波频率 注: (1)在 LC 振荡过程中,电容器电量最大时，振荡电流为零；电容器电量为零时，振荡电流最大； (2)麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场；二、V 排V 物=P 物P 液（F 浮=G） V 露V 排=P 液-P 物P 物 V 露V 物=P 液-P 物P 液 V 排=V 物时，GF

12、浮=P 物P 液 物理定理、定律、公式表 一、质点的运动（1）-直线运动 1）匀变速直线运动 1.平均速度 V 平s/t（定义式） 2.有用推论 Vt2-Vo22as 3.中间时刻速度 Vt/2V 平(Vt+Vo)/2 4.末速度 VtVo+at 5.中间位置速度 Vs/2(Vo2+Vt2)/21/2 6.位移 sV 平 tVot+at2/2Vt/2t 7.加速度 a(Vt-Vo)/t 以 Vo 为正方向，a 与 Vo 同向(加速)a0；反向则 aF2) 2.互成角度力的合成： F(F12+F22+2F1F2cos)1/2（余弦定理） F1F2 时:F(F12+F22)1/2 3.合力大小范围

13、：|F1-F2|F|F1+F2| 4.力的正交分解：FxFcos，FyFsin（ 为合力与 x 轴之间的夹角 tgFy/Fx） 注： (1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; （2）合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; (3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; (4)F1 与 F2 的值一定时,F1 与 F2 的夹角( 角)越大，合力越小; （5）同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。 四、动力学（运动和力） 1.牛顿第一运动定律(惯性定律）：物体具有惯性，总保持匀速直线运动状态或静止状态,

14、直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律：F 合ma 或 aF 合/ma由合外力决定,与合外力方向一致 3.牛顿第三运动定律：F-F负号表示方向相反,F、F各自作用在对方，平衡力与作用力反作用力区别，实际应用：反冲运动 4.共点力的平衡 F 合0，推广 正交分解法、三力汇交原理 5.超重：FNG，失重：FNr 3.受迫振动频率特点：ff 驱动力 4.发生共振条件:f 驱动力f 固，Amax，共振的防止和应用见第一册 P175 5.机械波、横波、纵波见第二册 P2 6.波速 vs/tf/T波传播过程中，一个周期向前传播一个波长；波速大小由介质本身所决定 7.声波的波速(在空气中）0

15、：332m/s；20:344m/s；30:349m/s；(声波是纵波) 8.波发生明显衍射（波绕过障碍物或孔继续传播）条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者相差不大 9.波的干涉条件：两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同) 10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动，导致波源发射频率与接收频率不同相互接近，接收频率增大，反之，减小见第二册 P21 注： （1）物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关，取决于振动系统本身； （2）加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处，减弱区则是波峰与波谷相遇处； （3）波只是传播了振动，介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式； （4）干涉与衍射是波特有的； (5)振动图象与波动图象； (6)其它相关内容：超声波及其应用见第二册 P22/振动中的能量转化见第一册 P173 。 六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化） 1.动量：pmv p:动量(kg/s)，m:质量(kg)，v:速度(m/s)，方向与速度方向相同 3.冲量：IFt I:冲量(N?s)，F:恒力(N)，t:力的作用时间(s)，方向由 F 决定 4.