电工及电子常用公式

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1、电工及电子常用公式电工及电子常用公式十、电场 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：

2、源电荷的电量 5.匀强电场的场强 EUAB/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

3、) 10.电势能的变化 EABEB-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

4、下) 类平 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) 抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动dat2/2，aF/mqE/m 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分； (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直； （3）常见电场的电场线分布要求熟记见图第二册 P98； (4)电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关； (5)处于静

5、电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面； (6)电容单位换算：1F106F1012PF； (7）电子伏(eV)是能量的单位,1eV1.6010-19J； (8)其它相关内容：静电屏蔽见第二册 P101/示波管、示波器及其应用见第二册 P114等势面见第二册 P105 。 十一、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

6、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: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，

7、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(串同并反) R 串R1+R2+R3+ 1/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+ 10.欧姆表测电阻 (1)电路组成 (2)测量原理 两表笔短接后,调节 Ro 使电表指针满偏，得 IgE/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻 Rx

8、 后通过电表的电流为 IxE/(r+Rg+Ro+Rx)E/(R 中+Rx) 由于 Ix 与 Rx 对应，因此可指示被测电阻大小 (3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数注意挡位(倍率) 、拨 off 挡。 (4)注意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。 11.伏安法测电阻 电流表内接法： 电压表示数：UUR+UA 电流表外接法： 电流表示数：IIR+IV Rx 的测量值U/I(UA+UR)/IRRA+RxR 真 Rx 的测量值U/IUR/(IR+IV)RVRx/(RV+R)RA 或 Rx(RARV)1/2 选用电路条件 RxRx 电

9、压调节范围大,电路复杂,功耗较大 便于调节电压的选择条件 RpRx 注 1)单位换算：1A103mA106A；1kV103V106mA；1M103k106 (2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大； (3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻； (4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大；(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为 E2/(2r)； (6)其它相关内容：电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用见第二册 P127 。 十二、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

10、,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,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；(

11、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： (1)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； (2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握见图及第二册P144 ；(3)其它相关内容：地磁场/磁电式电表原理见第二册P150/回旋加速器见第二册 P156/磁性材料 十三、电磁感应 1.感应电动势的大小计算公式 1)En/t（普适公式） 法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，/t:磁通量的变化率 2)EBLV 垂(切割磁感线运动)

12、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) 3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定电源内部的电流方向：由负极流向正极 *4.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，楞次定律应用要点见第二册 P173 ；(2)

13、自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化；(3)单位换算：1H103mH106H。(4)其它相关内容：自感见第二册 P178/日光灯见第二册 P180 。 十四、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: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)。