电磁学常用公式

库仑定律：F=kQq/r²

电场强度：E=F/q

点电荷电场强度：E=kQ/r²

匀强电场：E=U/d

电势能：E₁ =qφ

电势差:U₁ ₂=φ₁-φ₂

静电力做功:W₁₂=qU₁₂

电容定义式:C=Q/U

电容:C=εS/4πkd

带电粒子在匀强电场中的运动

加速匀强电场:1/2*mv² =qU

v² =2qU/m

偏转匀强电场:

运动时间:t=x/v₀

垂直加速度:a=qU/md

垂直位移:y=1/2*at₂ =1/2*(qU/md)*(x/v₀)²

偏转角:θ=v⊥/v₀=qUx/md(v₀)²

微观电流：I=nesv

电源非静电力做功：W=εq

欧姆定律：I=U/R

串联电路

电流：I₁ =I₂ =I₃ = ……

电压：U =U₁ +U₂ +U₃ + ……

并联电路

电压：U₁=U₂=U₃= ……

电流：I =I₁+I₂+I₃+ ……

电阻串联：R =R₁+R₂+R₃+ ……

电阻并联：1/R =1/R₁+1/R₂+1/R₃+ ……

焦耳定律：Q=I² Rt

P=I² R

P=U² /R

电功率：W=UIt

电功:P=UI

电阻定律：R=ρl/S

全电路欧姆定律：ε=I(R+r)

ε=U外+U内

安培力：F=ILBsinθ

磁通量：Φ=BS

电磁感应

感应电动势：E=nΔΦ/Δt

导线切割磁感线：ΔS=lvΔt

E=Blv*sinθ

感生电动势：E=LΔI/Δt

高中物理电磁学公式总整理

电子电量为 库仑(Coul)，1Coul= 电子电量。

一、静电学

1.库仑定律，描述空间中两点电荷之间的电力

， ，

由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律 。

2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场

，

导体表面电场方向与表面垂直。电力线的切线方向为电场方向，电力线越密集电场强度越大。

平行板间的电场

3.点电荷或均匀带电球体间之电位能 。本式以以无限远为零位面。

4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位 。

导体内部为等电位。接地之导体电位恒为零。

电位为零之处，电场未必等于零。电场为零之处，电位未必等于零。

均匀电场内，相距d之两点电位差 。故平行板间的电位差 。

5.电容 ，为储存电荷的组件，C越大，则固定电位差下可储存的电荷量就越大。电容本身为电中性，两极上各储存了+q与-q的电荷。电容同时储存电能， 。

a.球状导体的电容 ，本电容之另一极在无限远，带有电荷-q。

b.平行板电容 。故欲加大电容之值，必须增大极板面积A，减少板间距离d，或改变板间的介电质使k变小。

二、电路学

1.理想电池两端电位差固定为 。实际电池可以简化为一理想电池串连内电阻r。实际电池在放电时，电池的输出电压 ，故输出之最大电流有限制，且输出电压之最大值等于电动势，发生在输出电流=0时。

实际电池在充电时，电池的输入电压 ，故输入电压必须大于电动势。

2.若一长度d的均匀导体两端电位差为 ，则其内部电场 。导线上没有电荷堆积，总带电量为零，故导线外部无电场。理想导线上无电位降，故内部电场等于0。

3.克希荷夫定律

a.节点定理：电路上任一点流入电流等于流出电流。

b.环路定理：电路上任意环路上总电位升等于总电位降。

三、静磁学

1.必欧-沙伐定律，描述长 的电线在 处所建立的磁场

， ，

磁场单位，MKS制为Tesla，CGS制为Gauss，1Tesla=10000Gauss，地表磁场约为0.5Gauss，从南极指向北极。

由必欧-沙伐定律经过演算可推出安培定律

2.重要磁场公式

无限长直导线磁场 长 之螺线管内之磁场

半径a的线圈在轴上x处产生的磁场

，在圆心处(x=0)产生的磁场为

3.长 之载流导线所受的磁力为 ，当 与B垂直时

两平行载流导线单位长度所受之力 。电流方向相同时，导线相吸；电流方向相反时，导线相斥。

4.电动机(马达)内的线圈所受到的力矩 ， 。其中A为面积向量，大小为线圈面积，方向为线圈面的法向量，以电流方向搭配右手定则来决定。

5.带电质点在磁场中所受的磁力为 ，

a.若该质点初速与磁场B平行，则作等速度运动，轨迹为直线。

b.若该质点初速与磁场B垂直，则作等速率圆周运动，轨迹为圆。回转半径 ，周期 。

c.若该质点初速与磁场B夹角 ，该质点作螺线运动。与磁场平行的速度分量 大小与方向皆不改变，而与磁场平行的速度分量 大小不变但方向不停变化，呈等速率圆周运动。其中 ，回转半径 ，周期 ，与b.相同，螺距 。

速度选择器：让带电粒子通过磁场与电场垂直的空间，则其受力 ，当 时该粒子受力为零，作等速度运动。

质普仪的基本原理是利用速度选择器固定离子的速度，再将同素的离子打入均匀磁场中，量测其碰撞位置计算回转半径，求得离子质量。

6.磁场的高斯定律 ，即封闭曲面上的磁通量必为零，代表磁力线必封闭，无磁单极的存在。磁铁外的磁力线由N极出发，终于S极，磁铁内的磁力线由S极出发，终于N极。

四、感应电动势与电磁波

1.法拉地定律：感应电动势 。注意此处并非计算封闭曲面上之磁通量。

感应电动势造成的感应电流之方向，会使得线圈受到的磁力与外力方向相反。

2.长度 的导线以速度v前进切割磁力线时，导线两端两端的感应电动势 。若v、B、 互相垂直，则

3.法拉地定律提供将机械能转换成电能的方法，也就是发电机的基本原理。以频率f 转动的发电机输出的电动势 ，最大感应电动势 。

变压器，用来改变交流电之电压，通以直流电时输出端无电位差。

，又理想变压器不会消耗能量，由能量守恒 ，故

4.十九世纪中马克士威整理电磁学，得到四大公式，分别为

a.电场的高斯定律

b.法拉地定律

c.磁场的高斯定律

d.安培定律

马克士威由法拉地定律中变动磁场会产生电场的概念，修正了安培定律，使得变动的电场会产生磁场。

e.马克士威修正后的安培定律为

a.、b.、c.和修正后的e.称为马克士威方程式，为电磁学的基本方程式。由马克士威方程式，预测了电磁波的存在，且其传播速度 。

。十九世纪末，由赫兹发现了电磁波的存在。

劳仑兹力 。