高中物理公式推导
㈠ 求高中物理必修二所有公式(含推导公式)
电磁学是物理学中一个重要的分支,它涉及电荷、电场、磁场以及它们之间的相互作用。库仑定律描述了两个点电荷之间的相互作用力,其公式为F=kQq/r²,其中F为力,Q和q为电荷量,r为距离,k为静电力常数。电场强度E定义为电场力F对单位正电荷的比值,即E=F/q。点电荷产生的电场强度公式为E=kQ/r²。在匀强电场中,电场强度E等于电势差U除以距离d,即E=U/d。电势能E=qφ,其中q为电荷量,φ为电势。静电力做功W=qU,U为电势差。
电容是储存电荷的元件,其定义式为C=Q/U,表示电容器储存电荷量Q与两端电势差U的比值。电容的另一种计算公式为C=εS/4πkd,其中ε为介电常数,S为电极面积,d为电极间距。带电粒子在匀强电场中加速时,动能增加,其公式为1/2mv²=qU,v为速度,q为电荷量,m为质量。偏转时,粒子在垂直方向上的加速度为a=qU/md,位移y=1/2at²=1/2*(qU/md)*(x/v),θ为偏转角。微观电流I=nesv,n为自由电子浓度,e为电子电荷量,s为导体截面积,v为电子漂移速度。
电源的非静电力做功W=εq,ε为电源电动势。欧姆定律I=U/R描述了电流、电压和电阻之间的关系。在串联电路中,电流I相同,电压U按电阻分压。并联电路中,电压U相同,电流I按电阻分流。电阻串联时,总电阻R=R1+R2+……,并联时,1/R=1/R1+1/R2+……。焦耳定律Q=I²Rt表示电流通过电阻产生的热量,P=I²R为电功率。电功率W=UI,电功P=UI。电阻定律R=ρl/S,ρ为电阻率,l为导体长度,S为导体截面积。
全电路欧姆定律ε=I(R+r)描述了电源电动势与电路总电阻之间的关系。ε=U外+U内,U外为外电压,U内为内电压。安培力F=ILBsinθ作用于通电导线,其中I为电流,L为导线长度,B为磁场强度。磁通量Φ=BS,S为导体面积。电磁感应中,感应电动势E=nΔΦ/Δt,表示磁场变化率。导线切割磁感线时,ΔS=lvΔt,E=Blv*sinθ。感生电动势E=LΔI/Δt,L为自感系数。