Формулы для решения задач по физике из раздела "Электричество".
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО | ||
Наименование параметра | Формула | Обозначения |
Закон Кулона | Q1 и Q2 ― точечные заряды, ε0 = 8,85∙10−12 Ф/м ― электрическая постоянная, ε ― диэлектрическая проницаемость среды, r ― расстояние между зарядами | |
Емкость плоского конденсатора | ε ― диэлектрическая проницаемость среды между пластинами, ε0 = 8,85∙10−12 Ф/м ― электрическая постоянная, S ― площадь пластины, d ― расстояние между пластинами | |
Емкость сферического конденсатора | ε ― диэлектрическая проницаемость среды между сферами, ε0 = 8,85∙10−12 Ф/м ― электрическая постоянная, R1 и R2 ― радиусы внутренней и внешней сфер соответственно | |
Потенциал электрического поля, созданного точечным зарядом | q ― заряд сферы, R ― радиус сферы, ε ― диэлектрическая проницаемость среды, ε0 = 8,85∙10−12 Ф/м ― электрическая постоянная, r ― расстояние от центра сферы | |
Потенциал электрического поля, созданного металлической сферой на расстоянии r от центра сферы: внутри сферы и на поверхности (r ≤ R) вне сферы (r > R) | q ― заряд сферы, R ― радиус сферы, ε ― диэлектрическая проницаемость среды, ε0 = 8,85∙10−12 Ф/м ― электрическая постоянная, r ― расстояние от центра сферы | |
Теорема Гаусса-Остроградского | S ― площадь гауссовой поверхности, Еn ― нормальная к поверхности составляющая вектора напряженности электростатического поля, Q ― заряд, охваченный поверхностью интегрирования, ε ― диэлектрическая проницаемость среды, ε0 = 8,85∙10−12 Ф/м ― электрическая постоянная | |
Напряженность поля, создаваемого зарядом бесконечной пластины | σ ― поверхностная плотность заряда, ε ― диэлектрическая проницаемость среды, ε0 = 8,85∙10−12 Ф/м ― электрическая постоянная, r ― расстояние от пластины | |
Напряженность электрического поля, создаваемого металлической заряженной сферой: внутри сферы (r < R) на поверхности сферы (r = R) вне сферы (r > R) | τ ― линейная плотность заряда; ε ― диэлектрическая проницаемость среды между пластинами, ε0 = 8,85∙10−12 Ф/м ― электрическая постоянная, r ― расстояние от оси нити | |
Энергия конденсатора | С ― емкость конденсатора; U ― напряжение на пластинах | |
Сопротивление провода | ρ0 ― удельное сопротивление материала провода, S ― площадь сечения провода; для меди ρ0 = 0,0175∙10−6 Ом∙м; для алюминия ρ0 = 0,028∙10−6 Ом∙м; для вольфрама ρ0 = 0,055∙10−6 Ом∙м; для железа ρ0 = 0,1∙10−6 Ом∙м | |
Работа, совершаемая электрическим полем при перемещении точечного заряда q из точки 1 поля в точку 2 | φ1 и φ2 ― потенциалы точек 1 и 2 соответственно | |
Период колебаний колебательного контура | L ― индуктивность катушки, C ― емкость конденсатора | |
Индукция магнитного поля, создаваемого бесконечно длинным прямым проводником с током Напряженность магнитного поля | μ ― магнитная проницаемость среды, μ0 = 4π∙10−7 Гн/м ― магнитная постоянная, I ― сила тока в проводнике, a ― расстояние до проводника | |
Индукция магнитного поля в центре кругового проводника с током Напряженность магнитного поля | μ ― магнитная проницаемость среды, μ0 = 4π∙10−7 Гн/м ― магнитная постоянная, I ― сила тока в проводнике, R ― радиус проводника | |
Индукция магнитного поля на оси кругового проводника с током Напряженность магнитного поля | μ ― магнитная проницаемость среды, μ0 = 4π∙10−7 Гн/м ― магнитная постоянная, I ― сила тока в проводнике, R ― радиус проводника, a ― расстояние до плоскости проводника | |
Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида | μ ― магнитная проницаемость среды, μ0 = 4π∙10−7 Гн/м ― магнитная постоянная, I ― сила тока в проводнике, N ― количество витков, l ― длина соленоида | |
Магнитная индукция поля, создаваемая отрезком проводника | μ ― магнитная проницаемость среды, μ0 = 4π∙10−7 Гн/м ― магнитная постоянная, a ― расстояние до оси проводника, α1 и α2 ― углы между направлением тока и направлением на точку, в которой создано магнитное поле, вершинами которых являются соответственно начало и конец прямого участка проводника | |
Связь между напряженностью H и индукцией B магнитного поля | μ ― магнитная проницаемость среды, μ0 = 4π∙10−7 Гн/м ― магнитная постоянная | |
Индуктивность катушки равна | μ0 = 4π∙10−7 Гн/м ― магнитная постоянная; N ― количество витков; N = l/d, d ― диаметр проводника катушки; l ― длина катушки; V ― объем катушки; S ― площадь витка катушки | |
Средняя объемная плотность энергии | ε0 = 8,85∙10−12 Ф/м ― электрическая постоянная, ε ― диэлектрическая проницаемость среды, E ― действующее значение напряженности электрического поля | |
Сила , действующая на заряд Q, движущийся со скоростью в магнитном поле с индукцией (сила Лоренца | α ― угол, образованный вектором скорости движения частицы и вектором индукции магнитного поля | |
Cила Ампера (сила, действующая на проводник с током в магнитном поле) |
I ― сила тока, l ― длина проводника, В ― индукция магнитного поля, α ― угол между векторами | |
Циклическая частота колебаний в контуре | L ― индуктивность контура; C ― емкость контура | |
Мгновенное значение I силы тока в цепи, обладающей активным сопротивлением R и индуктивностью L, после размыкания цепи | I0 ― значение силы тока в цепи при t = 0; t ― время, прошедшее с момента размыкания цепи | |
Мгновенное значение I силы тока в цепи, обладающей активным сопротивлением R и индуктивностью L, после замыкания цепи | ε ― э.д.с. источника тока; t ― время, прошедшее с момента замыкания цепи | |
Основной закон электромагнитной индукции | εi ― электродвижущая сила индукции; N ― число витков контура; Ψ ― потокосцепление | |
Величина ЭДС самоиндукции пропорциональна скорости изменения силы тока I: | L ― индуктивность контура или катушки | |
Работа по перемещению проводника или по повороту контура в магнитном поле | I ― сила тока в проводнике, контуре; dФ ― пересекаемый проводником магнитный поток либо изменение магнитного потока через замкнутый контур | |
Вращающий момент, действующий на контур с током, помещенный в магнитное поле Значение вращающего момента |
индукция магнитного поля; ― магнитный момент контура, = IS, где I ― ток, протекающий по контуру, S ― площадь контура; α ― угол между векторами и |