Электростатика
|
|
|
Дискретность электрического заряда (суммарный заряд)
|
q – электрический заряд (кулоны, Кл) N – целое число, e – элементарный электрический заряд ( е=1,6 ·10-19 Кл)
|
|
|
Закон сохранения электрического заряда
|
q1 , q2 - электрические заряды (Кл), N – число зарядов в системе
|
|
|
Закон Кулона
|
r - расстояние между зарядами 9 ; ),
q1 , q2 - электрические заряды (Кл),
|
|
|
Диэлектрическая проницаемость (постоянная) среды
|
сила взаимодействия точечных зарядов в вакууме (Н), напряженность в вакууме (В/м); Еср - напряженность в среде (В/м).
|
|
|
Результирующие силы
|
- N –число сил
|
|
|
Напряженность электрического поля
|
- сила, с которой поле действует на заряд (Н), q – электрический заряд (Кл), (В/м).
|
|
|
Принцип суперпозиции полей
|
- напряженность - напряженность
|
|
|
Напряженность поля точечного заряда (или поверхности шара, r = R)
|
9 ; ), q – электрический заряд (Кл), r – расстояние от данной точки до этого заряда (м)
|
|
|
Поверхностная плотность заряда
|
q – электрический заряд, распределенный по поверхности площадью S (Кл), S – площадь поверхности (м2), поверхностная плотность заряда (Кл/м2)
|
|
|
Напряженность поля бесконечно заряженной плоскости
|
поверхностная плотность заряда (Кл/м2),
|
|
|
Напряженность поля между двумя бесконечными равномерно заряженными плоскостями с одинаковой поверхностной плотностью зарядов
|
поверхностная плотность заряда (Кл/м2),
|
|
|
Потенциальная энергия заряженного тела в однородном электростатическом поле
|
напряженность поля (В/м); d – расстояние (м)
|
|
|
Работа при перемещении заряда в однородном электростатическом поле через потенциальную энергию
|
|
|
|
Потенциал электростатического поля
|
-
|
|
|
Работа через потенциал электростатического поля
|
q – электрический заряд (Кл),
|
|
|
Работа через изменение потенциала
|
q – электрический заряд (Кл), Δφ – изменение потенциала (В)
|
|
|
Разность потенциалов или напряжение
|
φ2 - потенциал в точке 2 электростатического поля (В) Δφ – изменение потенциала (В)
|
|
|
Работа электростатического поля через разность потенциалов (напряжение)
|
q – электрический заряд (Кл), U – разность потенциалов (В)
|
|
|
Потенциал поля в точках на поверхности сферы с неподвижными зарядами или в любых точках внутри сферы (сплошной, или пустой)
|
R – радиус сферы (м), 9 ; ), q – электрический заряд (Кл),
|
|
|
Потенциал электростатического поля точечного заряженного источника
|
r – расстояние от точки поля до заряда – источника, или до заряженной сферы (м), 9 ; ), q – электрический заряд (Кл), .
|
|
|
Суммарный потенциал (определяется, как алгебраическая сумма потенциалов, создаваемых отдельными точечными зарядами, В).
|
φ1 – потенциал, созданный первым точечным зарядом, φ2 - потенциал, созданный вторым точечным зарядом (В).
|
|
|
Потенциальная энергия взаимодействия двух точечных зарядов
|
Потенциальная энергия заряда q2 в электрическом поле точечного заряда q1 равна произведению заряда q2 на потенциал φ1 поля заряда q1. r – расстояние между зарядами.
|
|
|
Связь между напряженностью и напряжением
|
Е – напряженность (В/м), U – напряжение (В) Δd – расстояние на которое перемещается заряд (м)
|
|
|
Электроемкость двух проводников
|
С - электроемкость двух проводников (Ф), q – электрический заряд (Кл) U - напряжение (В).
|
|
|
Емкость уединенного шарового проводника
|
С - емкость уединенного шарового проводника (Ф), π ≈ 3,14, постоянная среды, , R – радиус шара (м)
|
|
|
Емкость плоского конденсатора (пластин)
|
среды, S – площадь каждой пластины, d – расстояние между пластинами
|
|
|
Последовательное соединение конденсаторов
|
C1 - электроемкость первого конденсатора C2 - электроемкость второго конденсатора (заряды равны друг другу, напряжение суммируется)
|
|
|
Параллельное соединение конденсаторов
|
C1 - электроемкость первого конденсатора C2 - электроемкость второго конденсатора (напряжение одинаковое, заряды суммируются)
|
|
|
Энергия конденсатора
|
q – электрический заряд (Кл), Е – напряженность (В/м), d – расстояние между пластинами, U – напряжение (В), С – емкость конденсатора (Ф)
|
Законы постоянного тока
|
|
|
Сила электрического тока (через определение)
|
I – сила тока (А), q – электрический заряд (Кл), t - время (с)
|
|
|
Сила электрического тока (через концентрацию)
|
q0 – электрический заряд, переносимый одной частицей (Кл). n – концентрация частиц (м-3),
𝒗 – скорость движения частиц (м/с), S – площадь поперечного сечения (м2).
|
|
|
Плотность электрического тока
|
J – плотность тока (А/м2), I – сила тока (А), S – площадь поперечного сечения проводника, n – концентрация частиц (м-3), 𝒗 – скорость движения частиц (м/с)
|
|
|
Напряжение
|
А – работа поля (Дж), q – электрический заряд (Кл)
|
|
|
Закон Ома для участка цепи
|
U - напряжение (В), I – сила тока (А), R – сопротивление (Ом)
|
|
|
Сопротивление проводника через его размеры
|
R – сопротивление (Ом), 𝜌 – удельное сопротивление проводника, (Ом·мм2/м или Ом·м), l – длина проводника (м), S – площадь поперечного сечения проводника (м2)
|
|
|
Формулы для последовательного соединения проводников
|
I1 – сила тока в первом проводнике (А), I2 – сила тока во втором проводнике (А), R1 – сопротивление первого проводника(Ом), R2 – сопротивление второго проводника (Ом), U 1– напряжение на концах первого проводника (В), U 2– напряжение на концах второго проводника (В). N – количество одинаковых проводников
|
|
|
Формулы для параллельного соединения проводников
|
I1 – сила тока в первом проводнике (А), I2 – сила тока во втором проводнике (А), R1 – сопротивление первого проводника(Ом), R2 – сопротивление второго проводника (Ом), U 1– напряжение на концах первого проводника (В), U 2– напряжение на концах второго проводника (В). N – количество одинаковых проводников
|
|
|
Сопротивление шунта (параллельно амперметру для расширения пределов измерения)
|
Rш – сопротивление шунта (Ом), Rа – сопротивление амперметра (Ом), n – во сколько раз можно измерить большую силу тока
|
|
|
Добавочное сопротивление к вольтметру
|
Rд – добавочное сопротивление (Ом), ), Rв – сопротивление вольтметра (Ом), n – во сколько раз можно измерить большее напряжение
|
|
|
Работа электрического тока
|
А - работа электрического тока (Дж), I – сила тока (А), U – напряжение (В), R – сопротивление (Ом), t – время (с)
|
|
|
Закон Джоуля - Ленца
|
I – сила тока (А), R – сопротивление (Ом), t - время (с), Q – количество теплоты
|
|
|
Мощность электрического тока
|
U – напряжение (В), R – сопротивление (Ом), I – сила тока (А), Р - мощность электрического тока (Вт)
|
|
|
Электродвижущая сила (ЭДС)
|
(В), q – электрический заряд (Кл) Аст – работа сторонних сил (Дж)
|
|
|
Закон Ома для полной цепи
|
R – внешнее сопротивление цепи (Ом), r – внутреннее сопротивление источника тока (Ом),
|
|
|
Сила тока короткого замыкания
|
r – внутреннее сопротивление источника тока (Ом), , Iк.з. ток короткого замыкания (А)
|
|
|
Полное ЭДС цепи
|
ε1 - ЭДС первого источника тока( В), ε2 – ЭДС второго источника тока( В), ε3 – ЭДС третьего источника тока( В),
|
|
|
Зависимость сопротивления проводника от температуры
|
α – температурный коэффициент сопротивления (1/К=1/о С), R0 – сопротивление проводника при температуре, равной 0о С (Ом), ), R – сопротивление при температуре t (Ом) t – температура (о С)
|
|
|
Зависимость удельного сопротивления проводника от температуры
|
α – температурный коэффициент сопротивления (1/К=1/о С), 𝜌0 – удельное сопротивление при температуре 0о С, (Ом·мм2/м или Ом·м), 𝜌 - сопротивление проводника при температуре t (Ом·мм2/м или Ом·м).
|
|
|
Закон электролиза (первый закон Фарадея)
|
m – масса любого вещества, выделившегося на электроде (кг), k – электрохимический эквивалент (количество вещества, выделяющееся при прохождении одного кулона, кг/Кл), I – сила тока (А), t – время прохождения электрического тока (с)
|
|
|
Объединенный закон электролиза
|
m – масса любого вещества, выделившегося на электроде (кг), М – молярная масса (кг/моль), I – сила тока (А), t – время прохождения электрического тока (с), F – постоянная Фарадея (Ф= n – валентность иона.
|
