高中电场公式

高中电场公式

高中电场相关的公式主要包括:

1. 库仑定律:

$$F = k \frac{Q_1 Q_2}{r^2}$$

其中,$F$ 是点电荷间的作用力(牛顿,N),$k$ 是静电力常量(约为 $9.0 \times 10^9 \text{N} \cdot \text{m}^2/\text{C}^2$),$Q_1$ 和 $Q_2$ 是两个点电荷的电量(库仑,C),$r$ 是两点电荷间的距离(米,m)。

2. 电场强度:

$$E = \frac{F}{q}$$

其中,$E$ 是电场强度(牛顿每库仑,N/C),$F$ 是检验电荷所受的电场力(牛顿,N),$q$ 是检验电荷的电量(库仑,C)。

3. 真空中点电荷形成的电场:

$$E = k \frac{Q}{r^2}$$

其中,$E$ 是电场强度(牛顿每库仑,N/C),$k$ 是静电力常量(约为 $9.0 \times 10^9 \text{N} \cdot \text{m}^2/\text{C}^2$),$Q$ 是源电荷的电量(库仑,C),$r$ 是源电荷到检验电荷的距离(米,m)。

4. 匀强电场的场强:

$$E = \frac{U}{d}$$

其中,$E$ 是电场强度(牛顿每库仑,N/C),$U$ 是两点间的电压(伏特,V),$d$ 是两点间沿电场线方向的距离(米,m)。

5. 电场力:

$$F = qE$$

其中,$F$ 是电场力(牛顿,N),$q$ 是受到电场力的电荷的电量(库仑,C),$E$ 是电场强度(牛顿每库仑,N/C)。

6. 电势与电势差:

$$U_{AB} = \varphi_A - \varphi_B$$

其中,$U_{AB}$ 是电势差(伏特,V),$\varphi_A$ 和 $\varphi_B$ 分别是点 A 和点 B 的电势(伏特,V)。

7. 电场力做功:

$$W_{AB} = qU_{AB} = qE \cdot d$$

其中,$W_{AB}$ 是电场力所做的功(焦耳,J),$q$ 是带电体的电量(库仑,C),$E$ 是电场强度(牛顿每库仑,N/C),$d$ 是带电体沿电场线方向的位移(米,m)。

8. 电势能:

$$E_A = q\varphi_A$$

其中,$E_A$ 是带电体在点 A 的电势能(焦耳,J),$q$ 是带电体的电量(库仑,C),$\varphi_A$ 是点 A 的电势(伏特,V)。

9. 电势能的变化:

$$\Delta E_{AB} = E_B - E_A$$

其中,$\Delta E_{AB}$ 是带电体在电场中从 A 点到 B 点时电势能的差值(焦耳,J)。

这些公式是高中物理电学部分的基础,涵盖了电场的基本性质和相关的物理量。