【物理电学的所有公式】在物理学中，电学是研究电荷、电流、电压、电阻等基本概念及其相互关系的分支。为了便于学习和复习，以下是对物理电学主要公式的总结，涵盖静电学、电路分析、电磁感应等内容，并以表格形式呈现。
一、基本概念与公式
| 物理量 | 符号 | 公式 | 单位 |
| 电荷量 | Q | $ Q = n \cdot e $ | 库仑（C） |
| 电场强度 | E | $ E = \frac{F}{q} $ | 牛/库（N/C） |
| 电势差 | V | $ V = \frac{W}{Q} $ | 伏特（V） |
| 电势能 | U | $ U = qV $ | 焦耳（J） |
| 电流 | I | $ I = \frac{Q}{t} $ | 安培（A） |
| 电阻 | R | $ R = \frac{V}{I} $ | 欧姆（Ω） |
| 电功率 | P | $ P = VI $ 或 $ P = I^2R $ | 瓦特（W） |
二、欧姆定律与电路分析
| 公式 | 说明 |
| $ V = IR $ | 欧姆定律，适用于纯电阻电路 |
| $ R_{\text{串联}} = R_1 + R_2 + \cdots $ | 串联电阻总和 |
| $ \frac{1}{R_{\text{并联}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \cdots $ | 并联电阻倒数之和 |
| $ I = \frac{V}{R} $ | 电流计算公式 |
| $ P = I^2R $ | 电功率的另一种表达方式 |
三、电容器相关公式
| 物理量 | 公式 | 单位 | |
| 电容 | C | $ C = \frac{Q}{V} $ | 法拉（F） |
| 电容储能 | $ W $ | $ W = \frac{1}{2}CV^2 $ | 焦耳（J） |
| 平行板电容器电容 | $ C $ | $ C = \frac{\varepsilon_0 A}{d} $ | 法拉（F） |
| 电容器串联 | $ \frac{1}{C_{\text{总}}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \cdots $ | 法拉（F） | |
| 电容器并联 | $ C_{\text{总}} = C_1 + C_2 + \cdots $ | 法拉（F） |
四、电磁感应相关公式
| 公式 | 说明 | |
| 法拉第电磁感应定律 | $ \mathcal{E} = -\frac{d\Phi_B}{dt} $ | 感应电动势 |
| 楞次定律 | 感应电流方向总是阻碍引起它的磁通变化 | |
| 动生电动势 | $ \mathcal{E} = B l v $ | 直导体在磁场中运动产生的电动势 |
| 自感电动势 | $ \mathcal{E} = -L \frac{dI}{dt} $ | 自感系数 L 的作用 |
| 互感电动势 | $ \mathcal{E}_2 = -M \frac{dI_1}{dt} $ | 互感系数 M 的作用 |
五、交流电相关公式
| 公式 | 说明 | |
| 有效值 | $ I_{\text{rms}} = \frac{I_0}{\sqrt{2}} $ | 交流电流的有效值 |
| 交流电瞬时值 | $ i(t) = I_0 \sin(\omega t) $ | 正弦交流电表达式 |
| 阻抗 | $ Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2} $ | 交流电路中的阻抗 |
| 容抗 | $ X_C = \frac{1}{\omega C} $ | 电容对交流的阻碍作用 |
| 感抗 | $ X_L = \omega L $ | 电感对交流的阻碍作用 |
六、电场与电势相关公式
| 公式 | 说明 | |
| 点电荷电场 | $ E = \frac{kQ}{r^2} $ | 真空中点电荷的电场强度 |
| 电势 | $ V = \frac{kQ}{r} $ | 点电荷电势 |
| 电势差 | $ V_{AB} = V_A - V_B $ | 两点之间的电势差 |
| 电场力做功 | $ W = q(V_A - V_B) $ | 电荷在电场中移动所做的功 |
总结
电学内容广泛，涉及多个方面，包括静电学、电路分析、电容器、电磁感应以及交流电等。掌握这些基础公式有助于理解电学现象，并为后续学习打下坚实的基础。通过表格的形式整理这些公式，不仅便于记忆，也提高了学习效率。建议结合实际例题进行练习，加深对公式的理解和应用能力。
