Основные формулы по физике - ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

Закон Кулона:
где q₁ и q₂ - величины точечных зарядов, ԑ₁  - электрическая постоянная;
ε - диэлектрическая проницаемость изотропной среды (для вакуума ε = 1),
r - расстояние между зарядами.

Напряженность электрического поля:

где Ḟ - сила, действующая на заряд q₀ , находящийся в данной точке поля.

Напряженность поля на расстоянии r от источника поля:

1) точечного заряда

2) бесконечно длинной заряженной нити с линейной плотностью заряда τ:

3) равномерно заряженной бесконечной плоскости с поверхностной плотностью заряда σ:

4) между двумя разноименно заряженными плоскостями

Потенциал электрического поля:

где W - потенциальная энергия заряда q₀ .

Потенциал поля точечного заряда на расстоянии r от заряда:

По принципу суперпозиции полей, напряженность:

Потенциал:

где Ē_i и ϕ_i - напряженность и потенциал в данной точке поля, создаваемый i-м зарядом.

Работа сил электрического поля по перемещению заряда q из точки с потенциалом ϕ₁ в точку с потенциалом ϕ₂ :

Связь между напряженностью и потенциалом

1) для неоднородного поля:

2) для однородного поля:

Электроемкость уединенного проводника:

Электроемкость конденсатора:

где U = ϕ₁ - ϕ₂ - напряжение.

Электроемкость плоского конденсатора:

где S - площадь пластины (одной) конденсатора,

d - расстояние между пластинами.

Энергия заряженного конденсатора:

Сила тока:

Плотность тока:

где S - площадь поперечного сечения проводника.

Сопротивление проводника:

ρ - удельное сопротивление;

l - длина проводника;

S - площадь поперечного сечения.

Закон Ома

1) для однородного участка цепи:

2) в дифференциальной форме:

3) для участка цепи, содержащего ЭДС:

   где ε - ЭДС источника тока,

   R и r - внешнее и внутреннее сопротивления цепи;

4) для замкнутой цепи:

Закон Джоуля-Ленца

 1) для однородного участка цепи постоянного тока:
    где Q - количество тепла, выделяющееся в проводнике с током,
    t - время прохождения тока;

 2) для участка цепи с изменяющимся со временем током:

Мощность тока:

Связь магнитной индукции и напряженности магнитного поля:

где B - вектор магнитной индукции,
μ √ магнитная проницаемость изотропной среды, (для вакуума μ = 1),
µ₀ - магнитная постоянная ,
H - напряженность магнитного поля.

Магнитная индукция (индукция магнитного поля):
 1) в центре кругового тока
     где R - радиус кругового тока,

 2) поля бесконечно длинного прямого тока
     где r - кратчайшее расстояние до оси проводника;

 3) поля, созданного отрезком проводника с током
    где ɑ₁ и ɑ₂ - углы между отрезком проводника и линией, соединяющей концы отрезка и точкой поля;
 4) поля бесконечно длинного соленоида
     где n - число витков на единицу длины соленоида.

Сила Лоренца:

по модулю
где F - сила, действующая на заряд, движущийся в магнитном поле,
v - скорость заряда q,
α - угол между векторами v и B.

Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток через площадку S):
 1) для однородного магнитного поля ,
    где α - угол между вектором B и нормалью к площадке,
 2) для неоднородного поля

Потокосцепление (полный поток):
где N - число витков катушки.

Закон Фарадея-Ленца:
где ԑ_i - ЭДС индукции.

ЭДС самоиндукции:
где L - индуктивность контура.

Индуктивность соленоида:

где n - число витков на единицу длины соленоида,
V - объем соленоида.

Энергия магнитного поля:

Заряд, протекающий по замкнутому контуру при изменении магнитного потока через контур:

где ∆Ф = Ф₂ – Ф₁ - изменение магнитного потока, R - сопротивление контура.

Работа по перемещению замкнутого контура с током I в магнитном поле: