Resumen de conocimientos de física y electricidad de secundaria.
1. Campo eléctrico
1. Dos tipos de cargas, la ley de conservación de la carga y la carga elemental: (e=1,60×10-19C); cuerpo cargado es igual a un múltiplo entero de la carga elemental
2 ley de Coulomb: F=kQ1Q2/r2 (en el vacío) {F: fuerza entre cargas puntuales (N), k: constante de fuerza electrostática k. =9.0×109N?m2/C2, Q1, Q2: La cantidad de electricidad (C) de dos cargas puntuales,
r: La distancia (m) entre dos cargas puntuales, la dirección está en su conexión línea, la fuerza de acción y la fuerza de reacción, el mismo tipo de cargas interactúan entre sí Repulsión, diferentes cargas se atraen}
3. Intensidad del campo eléctrico: E=F/q (fórmula de definición, cálculo). fórmula) {E: intensidad del campo eléctrico (N/C), que es un vector (principio de superposición de campos eléctricos), q: La cantidad de la carga de prueba (C)｝
4. formado por la carga puntual (fuente) de vacío E=kQ/r2 ｛r: La distancia desde la carga fuente hasta esta posición (m), Q: La cantidad de la carga fuente}
5. intensidad del campo eléctrico uniforme E=UAB/d {UAB: el voltaje (V) entre dos puntos AB, d: la distancia entre dos puntos AB en la dirección de la intensidad del campo (m)｝
6. Fuerza del campo eléctrico: F=qE {F: Fuerza del campo eléctrico (N), q: Electricidad de la carga sujeta a la fuerza del campo eléctrico (C), E: Intensidad del campo eléctrico (N/C)}
7. Potencial eléctrico y diferencia de potencial: UAB=φA-φB, UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8. Trabajo realizado por la fuerza del campo eléctrico: WAB=qUAB=Eqd{WAB: El trabajo (J) realizado por la fuerza del campo eléctrico cuando el cuerpo cargado viaja de A a B, q: la cantidad de carga (C),
UAB: la diferencia de potencial eléctrico (V) entre los puntos A y B en el campo eléctrico (fuerza del campo eléctrico El trabajo realizado no tiene nada que ver con la trayectoria), E: intensidad del campo eléctrico uniforme, d: la distancia entre dos puntos a lo largo de la dirección de la intensidad del campo (m)}
9. Energía potencial eléctrica: EA=qφA {EA: El cuerpo cargado está en el punto A Energía potencial eléctrica (J), q: carga eléctrica (C), φA: potencial eléctrico (V) en el punto A}
10. Cambio de energía potencial eléctrica ΔEAB=EB-EA {El cuerpo cargado cambia de A en el campo eléctrico La diferencia de energía potencial eléctrica de la posición a la posición B}
11. por la fuerza del campo eléctrico y el cambio de la energía potencial eléctrica ΔEAB=-WAB=-qUAB (el incremento de la energía potencial eléctrica es igual al valor negativo del trabajo realizado por la fuerza del campo eléctrico)
12. Capacitancia C=Q/U (fórmula de definición, fórmula de cálculo) {C: Capacitancia (F), Q: Electricidad (C), U: Voltaje (diferencia de potencial entre dos placas) (V)}
13. La capacitancia de un capacitor de placas paralelas C = εS/4πkd (S: el área que enfrenta las dos placas, d: la distancia vertical entre las dos placas, ω: constante dieléctrica)
Condensadores comunes
14. Aceleración de partículas cargadas en un campo eléctrico (Vo=0): W=ΔEK o qU=mVt2/2, Vt=(2qU/m)1/2
15. La desviación de partículas cargadas al entrar en un campo eléctrico uniforme a una velocidad Vo a lo largo de la dirección del campo eléctrico vertical (sin considerar el efecto de la gravedad)
La dirección del campo eléctrico vertical paralelo: uniforme movimiento lineal L = Vot (con igual cantidad de especies heterogéneas) En placas de carga paralelas: E=U/d)
Movimiento de lanzamiento dirección del campo eléctrico paralelo: Movimiento lineal uniformemente acelerado con velocidad inicial de cero d =at2/2, a=F/m=qE/m
Nota:
(1) Cuando dos bolas metálicas cargadas idénticas entran en contacto, las reglas de distribución de carga eléctrica: la las que tienen cargas diferentes se neutralizan primero y luego se dividen en partes iguales, y las que tienen la misma carga se neutralizan primero y luego se dividen en partes iguales. La cantidad total de cargas se divide en partes iguales
(2) Las líneas del campo eléctrico comienzan desde; cargas positivas y terminan en cargas negativas. Las líneas del campo eléctrico no se cruzan. La dirección tangente es la dirección de la intensidad del campo. El campo es fuerte donde las líneas del campo eléctrico son densas. inferior, y las líneas del campo eléctrico son perpendiculares a las líneas equipotenciales
3) La distribución de las líneas de campo eléctrico de los campos eléctricos comunes requiere memorización
(4) Intensidad del campo eléctrico (; vector) y el potencial eléctrico (escalar) están determinados por el propio campo eléctrico, y la fuerza del campo eléctrico y la energía potencial eléctrica también están relacionadas con la cantidad de electricidad transportada por el cuerpo cargado y las cargas positivas y negativas
<; p>(5) Un conductor en equilibrio electrostático es un cuerpo equipotencial, y la superficie es un cuerpo equipotencial, las líneas del campo eléctrico cerca de la superficie exterior del conductor son perpendiculares a la superficie del conductor y la intensidad del campo combinado en el interior. el conductor es cero, </p>
No hay carga neta dentro del conductor y la carga neta solo se distribuye en la superficie exterior del conductor.
(6) Conversión de unidad de capacitancia: 1F=106μF=1012PF;
(7 ) El electrón voltio (eV) es la unidad de energía, 1eV=1,60×10-19J
(8) Otro contenido relacionado: blindaje electrostático/tubo de osciloscopio, osciloscopio; y su superficie equipotencial de aplicación.
2. Corriente constante
1. Intensidad de corriente: I=q/tI: intensidad de corriente (A), q: la cantidad de electricidad que pasa por la sección transversal del conductor. en el tiempo t (C), t: tiempo (s)}
2. Ley de Ohm: I=U/R {I: intensidad de corriente del conductor (A), U: voltaje a través del conductor (V) , R: Resistencia del conductor (Ω)}
3. Resistencia y ley de resistencia: R＝ρL/S{ρ: resistividad (Ω?m), L: longitud del conductor (m), S: conductor dirección transversal Área de sección transversal (m2)}
4. Ley de Ohm de circuito cerrado: I=E/(r+R) o E=Ir+IR o puede ser E=U interior + U. exterior
{I: Corriente total en el circuito (A), E: Fuerza electromotriz de la fuente de alimentación (V), R: Resistencia del circuito externo (Ω), r: Resistencia interna de la fuente de alimentación (Ω)}
5. Electricidad Trabajo y potencia eléctrica: W = UIt, P = UI {W: trabajo eléctrico (J), U: tensión (V), I: corriente (A), t: tiempo (s) , P: potencia eléctrica (W)}
6. Ley de Joule: Q=I2Rt{Q: calor eléctrico (J), I: corriente a través del conductor (A), R: valor de resistencia del conductor (Ω), t: tiempo de energización (s)}
7. En un circuito de resistencia pura: ya que I=U/R, W=Q, por lo tanto W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8. Tasa total de suministro de energía, potencia de salida de la fuente de alimentación, eficiencia energética: P total = IE, P out = IU, eta = P out/P total
{I: total corriente del circuito (A), E: fuerza electromotriz de la fuente de alimentación (V), U: voltaje del terminal de la carretera (V), eta: eficiencia de la fuente de alimentación}
9. y R son proporcionales) Circuito paralelo (P, I y R son inversamente proporcionales)
Relación de resistencia (serie, paralelo e inversa) R serie=R1+R2+R3+ 1/R paralelo=1/R1+ 1/R2+1/R3+
Relación de corriente I total= I1＝I2＝I3 I＝I1+I2+I3+
Relación de tensión Utotal＝U1+U2+U3+ Utotal＝U1 ＝U2＝U3
Distribución de energía Ptotal＝ P1+P2+P3+ P total=P1+P2+P3+
10. Medición de resistencia con ohmímetro
(1 ) Composición del circuito (2) Principio de medición
Después de que los dos cables de prueba estén en cortocircuito, ajuste Ro para que el puntero del medidor esté completamente polarizado y obtenga
Ig=E/(r +Rg+Ro)
Después de conectar la resistencia medida Rx, la corriente es
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R+Rx )
Dado que Ix corresponde a Rx, puede indicar el tamaño de resistencia medido.
(3) Cómo utilizar: ajuste mecánico a cero, rango de selección, ajuste de cero ohmios, lectura de medición {nota el engranaje (aumento)} y apague el engranaje.
(4) Nota: Al medir la resistencia, desconéctelo del circuito original, seleccione el rango de manera que el puntero esté cerca del centro y cortocircuite los ohmios a cero cada vez que cambie de marcha.
11. Medir resistencia por voltamperometría
Método de conexión interna del amperímetro: Método de conexión externa del amperímetro:
Número de representación de voltaje: U=UR+UA Representación actual número: I＝IR+IV
El valor medido de Rx=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>REl valor medido de Rx=U/I=UR/( IR+IV )＝RVRx/(RV+R) Seleccione la condición del circuito Rx>>RA [o Rx>(RARV)1/2] Seleccione la condición del circuito Rx< 12. Conexión limitadora de corriente y conexión divisoria de voltaje del varistor deslizante en el circuito Conexión limitadora de corriente Rango de ajuste de voltaje Circuito pequeño y simple, bajo consumo de energía, amplio rango de ajuste de voltaje, circuito complejo, gran consumo de energía Condiciones de selección para un ajuste de voltaje fácil Rp>Rx Condiciones de selección para un ajuste de voltaje fácil Rp Nota 1) Conversión de unidades: 1A＝103mA＝106μA; 1kV＝103V＝106mA; 1MΩ＝103kΩ＝106Ω (2) La resistividad de varios materiales cambia con la temperatura. aumenta con la temperatura (3) La resistencia total en serie es mayor que cualquier resistencia parcial, y la resistencia total en paralelo es menor que cualquier resistencia parcial (4; ) Cuando la fuente de alimentación Cuando hay resistencia interna, cuando la resistencia del circuito externo aumenta, la corriente total disminuye y el voltaje del terminal del circuito aumenta (5) Cuando la resistencia del circuito externo es igual a la fuente de alimentación; Resistencia, la potencia de salida de la fuente de alimentación es máxima. En este momento, la potencia de salida es E2/(2r). (6) Otro contenido relacionado: la relación entre resistividad y temperatura, semiconductores y sus aplicaciones. superconductividad y sus aplicaciones [ver Volumen 2 P127]. 3. Campo magnético 1. La intensidad de la inducción magnética es una cantidad física que se utiliza para expresar la fuerza y dirección del campo magnético. Es un vector, unidad T), 1T=. 1N/A?m p> 2. Fuerza en amperios F=BIL (Nota: L⊥B) {B: Intensidad de inducción magnética (T), F: Fuerza en amperios (F), I: Intensidad de corriente (A), L: Longitud del cable (m)} 3. Fuerza de Lorentz f = qVB (nota V⊥B); espectrómetro de masas {f: Fuerza de Lorentz (N), q: carga de partículas cargadas (C), V: velocidad de las partículas cargadas (m/s)｝ 4. Cuando se ignora la gravedad (no se considera la gravedad), el movimiento de las partículas cargadas ingresa al campo magnético (maestro dos). tipos): (1) Las partículas cargadas entran en el campo magnético siguiendo la dirección del campo magnético paralelo: no se ven afectadas por la fuerza de Lorentz y se mueven en línea recta a una velocidad uniforme V= V0 (2) Las partículas cargadas entran al campo magnético en la dirección perpendicular al campo magnético: se mueven con velocidad uniforme Movimiento circular, las reglas son las siguientes a) Dirección F = f = mV2/ r = mω2r = mr (2π/T)2 = qVB ; r = mV/qB; T = 2πm/qB; (b ) El período de movimiento no tiene nada que ver con el radio y la velocidad lineal de movimiento circular. La fuerza de Lorentz no realiza ningún trabajo sobre las partículas cargadas (bajo ninguna circunstancia). Clave para resolver el problema: trazar la trayectoria, encontrar el centro del círculo, determinar el radio y el ángulo central del círculo (= cuadrático). ángulo tangente) ). Nota: (1) Las direcciones de la fuerza de Ampere y la fuerza de Lorentz se pueden determinar mediante la regla de la mano izquierda, pero para la fuerza de Lorentz, se debe prestar atención a lo positivo y negativo de la carga. partículas (2) Se deben dominar las características de las líneas del campo magnético y la distribución de las líneas del campo magnético en campos magnéticos comunes. (3) Otro contenido relacionado: el campo magnético de la Tierra; /Principios de los medidores magnetoeléctricos/ciclotrones/materiales magnéticos IV.Inducción electromagnética 1. [Fórmula de cálculo de la magnitud de la fuerza electromotriz inducida] 1) E＝nΔΦ/Δt (fórmula universal) {Ley de inducción electromagnética de Faraday, E: Fuerza electromotriz inducida (V), n: Número de vueltas de la bobina de inducción, ΔΦ/Δt: Tasa de cambio del flujo magnético} 2) E = BLV vertical (movimiento de la línea del campo magnético de corte) {L: Longitud efectiva (m )｝ 3)Em＝nBSω (la fuerza electromotriz máxima inducida del alternador) {Em: pico valor de la fuerza electromotriz inducida} 4)E＝BL2ω/2 (un extremo del conductor está fijado a ω de corte giratorio) {ω: Velocidad angular (rad/s), V: Velocidad ( m/s)} 2. Flujo magnético Φ = BS {Φ: Flujo magnético (Wb), B: Inducción magnética de campo magnético uniforme Fuerza (T), S: área de revestimiento (m2)} 3. Los polos positivo y negativo de la fuerza electromotriz inducida se pueden determinar mediante la dirección de la corriente inducida {la dirección de la corriente dentro de la fuente de alimentación: que fluye del polo negativo al polo positivo} *4. Fuerza electromotriz de autoinductancia E = nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L: coeficiente de autoinductancia (H) (la bobina L con núcleo de hierro es más grande que sin núcleo de hierro), ΔI: corriente cambiante, ?t: tiempo necesario, ΔI/Δt: tasa de cambio de corriente de autoinductancia (velocidad de cambio)} Nota: (1) La dirección de la corriente inducida la corriente se puede determinar mediante la ley de Lenz o la mano derecha. Luego se determina que los puntos clave en la aplicación de la ley de Lenz (2) La corriente autoinducida siempre obstaculiza el cambio de la corriente que causa la; fuerza electromotriz autoinducida (3) Conversión de unidades: 1H=103mH=106μH. (4) Otro contenido relacionado: lámpara fluorescente/autoinducción. 5. Corriente alterna (corriente alterna sinusoidal) 1. Valor de tensión instantánea e=Emsinωt Valor de corriente instantánea i=Imsinωt (ω=2πf) 2. Valor pico de fuerza electromotriz Em=nBSω=2BLv valor pico de corriente (en un circuito de resistencia pura) Im=Em/Rtotal 3. Valor efectivo de corriente alterna sinusoidal positiva (co): E=Em /( 2)1/2; U=Um/(2)1/2; I=Im/(2)1/2 4. Relación del transformador U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P in=P out 5. el voltaje para transmitir energía eléctrica puede reducir La pérdida de energía eléctrica en la línea de transmisión es'=(P/U)2R (Pérdida': la potencia perdida en la línea de transmisión, P: el total; potencia de la energía eléctrica transmitida, U: el voltaje de transmisión, R: Resistencia de la línea de transmisión 6. Cantidades físicas y unidades en las fórmulas 1, 2, 3 y 4: ω: frecuencia angular (rad/). s); t: tiempo (s); n: número de vueltas de la bobina; B: intensidad de inducción magnética (T); S: área de la bobina (m2 de salida) (V); : Intensidad de corriente (A); P: Potencia (W). Nota: (1) La frecuencia cambiante de la corriente alterna es la misma que la frecuencia de rotación de la bobina en el generador, es decir: ω electricidad = ω línea, f electricidad = f línea <; /p> ( 2) En un generador, el flujo magnético de la bobina es mayor en el plano neutro, la fuerza electromotriz inducida es cero y la dirección de la corriente que pasa por el plano neutro cambia (3) El valor efectivo se define en función del efecto térmico de la corriente, y no existe un valor especial. Los valores de CA explicados se refieren a valores efectivos. (4) Cuando. la relación de vueltas de un transformador ideal es constante, el voltaje de salida está determinado por el voltaje de entrada, la corriente de entrada está determinada por la corriente de salida y la potencia de entrada es igual a la potencia de salida, p> Cuando aumenta la potencia consumida por la carga, la potencia de entrada también aumenta, es decir, P out determina P in (5) Otro contenido relacionado: imagen/resistencia de corriente alterna sinusoidal, inductancia y El efecto de la capacitancia sobre la corriente alterna.