- 大学物理静电学公式
大学物理静电学公式包括:
1. 高斯定律:$oint(rho_{r}E) = q$,其中$rho_{r}$是实部电荷,$q$是虚部电荷。
2. 电场强度:$E = frac{kQ}{r^{2}}$,其中$Q$是源电荷,$r$是到源电荷的距离。
3. 电势差:$U = frac{kQ_{1}Q_{2}}{r^{2}}$,其中$Q_{1}$和$Q_{2}$是两个点电荷,$r$是它们之间的距离。
4. 电势能:$E = qvarphi$,其中$varphi$是电势,$q$是电荷量。
5. 电势叠加原理:如果空间中存在多个点电荷形成的电场,那么每个点上的电势都只与该点的电场强度有关,而与该点周围是否存在其他电荷无关。
6. 电容:C = $frac{Q}{Delta U}$,其中C是电容器的电容,$Q$是加在两极板上的电量,$Delta U$是两极板间的电压。
7. 电容器的储能:E = $frac{1}{2}C Delta U^{2}$。
以上公式只是静电学部分的一部分,如果需要更多信息,可以找一本大学物理教材查看。
相关例题:
公式:高斯定理
例题:
已知一个半径为R的均匀带电球体,其电荷体密度为ρ,求球体内部的电场强度。
解:根据高斯定理,可以求出球体内部的电场强度。
首先,在球体内取一个半径为r的小球,其内部包含电荷体密度为ρ的电荷。根据高斯定理,可以求出该小球的电场强度E:
∮(r)Eds=∫(r)ρ4πr^2dr
其中∮(r)表示从球体表面到球心积分,∫(r)表示从球体表面到球体内积分。
由于小球内部包含电荷体密度为ρ的电荷,因此该小球的电场强度E为:
E=ρ4πr^2/ε0
其中ε0表示真空介电常数。
将该电场强度代入高斯定理公式中,可得:
∮(r)Eds=∫(r)ρ4πr^2dr=∫(R→∞)ρ4πr^2dr=ρ4πR^3/3
其中∫(R→∞)表示从球体表面到无穷远处的积分。因此,球体内部的电场强度为:
E=ρ4πR^3/3ε0
其中ε0表示真空介电常数,R为球体的半径。该结果与球体外表面上的电场强度相等。
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