고등학교 물리학 및 전기 지식 요약

1. 전기장

1. 전하 보존의 법칙과 원소 전하: (e=1.60×10-19C) 대전체는 원소 전하

2의 정수배와 같습니다. 쿨롱의 법칙: F=kQ1Q2/r2(진공에서) {F: 점 전하 사이의 힘(N), k: 정전기력 상수 k =9.0×109N?m2/C2, Q1, Q2: 두 점전하의 전기량(C),

r: 두 점전하 사이의 거리(m), 방향은 연결 방향 선, 작용력과 반력, 같은 종류의 전하가 서로 상호 작용합니다. 반발력, 서로 다른 전하가 서로 끌어당깁니다.}

3. 전기장 강도: E=F/q (정의식, 계산) 공식) {E: 전기장 세기(N/C), 이는 벡터(전기장의 중첩 원리), q: 테스트 전하량(C)｝

4. 진공점(소스) 전하에 의해 형성 E=kQ/r2 ｛r: 소스 전하에서 이 위치까지의 거리(m), Q: 소스 전하의 양}

5. 균일전계의 세기 E=UAB/d {UAB: 두 점 AB 사이의 전압(V), d: 전계세기 방향으로 두 점 AB 사이의 거리(m)｝

6. 전계력: F=qE {F: 전계력(N), q: 전계력을 받는 전하의 전기량(C), E: 전계강도(N/C)}

7. 전위 및 전위차: UAB=ΦA-ΦB, UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

8. 전기장력에 의해 수행된 작업: WAB=qUAB=Eqd{WAB: 대전된 물체가 A에서 B로 이동할 때 전계력에 의해 수행된 일(J), q: 전하량(C),

UAB: A 지점과 지점 사이의 전위차(V) B는 전기장(전기장력 행해진 일은 경로와는 관계가 없음), E: 균일한 전기장 세기, d: 전계 세기 방향을 따라 두 지점 사이의 거리(m)}

9. 전기적 위치에너지: EA=qψA {EA: 대전된 물체는 A점에 위치 전기적 위치에너지(J), q: 전하(C), ΦA: A점에서 전위(V)}

10. 전위에너지 변화 ΔEAB=EB-EA {전하체는 A에서 B 위치로의 전위에너지 차이}

11. 전기장력과 전위에너지의 변화 ΔEAB=-WAB=-qUAB (전위에너지의 증가는 전기장력이 한 일의 음수 값과 같습니다)

12. 정전용량 C=Q/U (정의식, 계산식) {C: 정전용량(F), Q: 전기량(C), U: 전압(두 판 사이의 전위차)(V)}

13. 평행판 커패시터의 정전용량 C=εS/4πkd (S: 두 판이 마주보는 면적, d: 두 판 사이의 수직 거리, Ω: 유전율)

공통 커패시터< /p>

14. 전기장에서 하전 입자의 가속도(Vo=0): W=ΔEK 또는 qU=mVt2/2, Vt=(2qU/m)1/2

15 . 수직 전기장의 방향을 따라 속도 Vo로 균일한 전기장에 들어갈 때 전하 입자의 편향(중력의 영향을 고려하지 않음)

병렬 수직 전기장의 방향: 균일한 선형 운동 L = Vot(동일한 양의 이종 종 포함) 평행 전하판에서: E=U/d)

던지는 운동 평행 전기장 방향: 초기 속도가 0인 균일하게 가속된 선형 운동 d= at2/2, a=F/m=qE/m

참고:

(1) 두 개의 동일한 전하를 띤 금속 공이 접촉하면 전하 분포 규칙은 다음과 같습니다. 전하가 다른 것을 먼저 중성화한 후 균등하게 나누고, 원래 동일한 전하를 갖는 것을 먼저 중성화한 후 균등하게 나눕니다.

(2) 전기장선. 전기력선은 양전하에서 시작하여 전기력선이 서로 교차하지 않습니다. 접선 방향은 전기력선이 밀집된 곳에서 전기력이 강해집니다. 더 낮고 전기력선은 등전위선에 수직입니다.

3) 공통 전기장의 전기력선 분포는 기억이 필요합니다.

(4) 전기장 강도(벡터)와 전위(스칼라)는 전기장에 의해 결정됩니다.

자체적으로 결정되는 전계력과 전위 에너지는 대전된 물체와 양전하 및 음전하가 운반하는 전기량과도 관련이 있습니다.

(5) 정전기 평형 상태의 도체는 등전위입니다. 표면은 등전위면이며 표면 근처의 전기력선은 도체 표면과 수직이며 도체 내부의 전체 전계 강도는 0입니다.

내부에는 순 전하가 없습니다. 순 전하는 도체의 외부 표면에만 분포됩니다.

(6) 용량 단위 변환: 1F=106μF=1012PF

(7) 전자 볼트 (eV)는 에너지 단위이며 1eV=1.60×10-19J입니다.

(8) 기타 관련 내용: 오실로스코프 튜브, 오실로스코프 및 해당 애플리케이션의 정전기 차폐/등전위 표면.

2. 전류

1. 전류 강도: I=q/tI: 전류 강도(A), q: 도체 단면을 통과하는 전기량 시간 t(C), t: 시간(s)}

2. 옴의 법칙: I=U/R {I: 도체 전류 강도(A), U: 도체 양단의 전압(V) , R: 도체 저항(Ω)}

3. 저항, 저항 법칙: R=ρL/S{ρ: 저항률(ΩΩm), L: 도체 길이(m), S: 도체 가로 방향 단면적(m2)}

4. 옴의 폐회로 법칙: I=E/(r R) 또는 E=Ir IR은 E=U 내부 U 외부일 수도 있습니다

{ I: 회로의 총 전류(A), E: 전원 기전력(V), R: 외부 회로 저항(Ω), r: 전원 내부 저항(Ω)}

< p>5. 전기적 일과 전력 : W=UIt, P=UIW: 전력(J), U: 전압(V), I: 전류(A), t: 시간(s), P: 전기 전력(W)}

< p>6. 줄의 법칙: Q=I2Rt{Q: 전열(J), I: 도체에 흐르는 전류(A), R: 도체의 저항값(Ω), t: 활성화 시간(초)}

7. 순수 저항 회로에서: I=U/R이므로 W=Q이므로 W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R

8. 총 전원 공급 속도 및 전원 출력 전력, 전원 공급 효율: P total = IE, P out = IU, eta = P out/P total

{I: 총 회로 전류(A ), E: 전원 공급 기전력(V), U: 로드 엔드 전압(V), eta: 전원 공급 효율}

9. 직렬/병렬 회로 직렬 회로(P, U 및 R은 비례함) ) 병렬회로 (P, I, R은 반비례)

저항관계 (직렬, 병렬, 반전) R 시리즈 = R1 R2 R3 1/R 병렬 = 1/R1 1/R2 1/R3 < /p>

현재 관계 I total = I1 = I2 = I3 I 병렬 = I1 I2 I3

전압 관계 Utotal=U1 U2 U3 Utotal=U1=U2=U3

전력 분배 Ptotal=P1 P2 P3 Ptotal=P1 P2 P3

p>

10. 저항계로 저항을 측정합니다.

(1) 회로 구성 (2) 측정 원리

두 개의 테스트 리드가 단락된 후 Ro를 조정하여 미터 포인터가 완전히 바이어스되도록 합니다.

Ig=E/(r Rg Ro)

미터를 통해 흐르는 전류입니다. 저항을 연결한 후 측정할 Rx는

Ix=E/(r Rg Ro Rx)=E/(Rx in R)

Ix가 Rx에 해당하므로 이를 나타낼 수 있습니다. 측정되는 저항의 크기

(3) 사용 방법: 기계적 영점 조정, 범위 선택, 영옴 조정, 측정 판독{기어(배율)에 주의} 및 기어 끄기 .

(4) 참고: 저항을 측정할 때 원래 회로에서 분리하고 포인터가 중앙에 가도록 범위를 선택하고 기어를 변경할 때마다 옴을 0으로 단락시키십시오.

11. 전압전류법으로 저항 측정

전류계 내부 연결 방법: 전류계 외부 연결 방법:

전압 표시 번호: U=UR UA 전류 표시 번호 : I = IR IV

Rx=U/I=(UA UR)/IR=RA의 측정값 Rxgt; R의 측정값 true Rx=U/I=UR/(IR IV) =RVRx/( RV R)lt;R true

회로 조건 선택 Rxgt;gt;RA [또는 Rxgt;(RARV)1/2] 회로 조건 선택 Rxlt;lt;RV [또는 Rxlt ;(RARV)1/ 2]

12. 회로 내 슬라이딩 가변저항기의 전류 제한 연결 및 전압 분배 연결

전류 제한 연결

전압 조정 범위가 작고 회로가 간단하고 전력 소비가 적으며 전압 조정 범위가 크고 회로가 복잡하며 전력 소비가 크다

전압 조정이 용이한 선택 조건 Rpgt Rx 전압 조정이 용이한 선택 조건 Rplt; Rx

주 1) 단위 변환: 1A=103mA=106μA; 1kV=103V=106mA; 1MΩ=103kΩ=106Ω

(2) 다양한 재료의 저항률은 온도에 따라 변합니다. 금속의 저항은 온도가 상승함에 따라 증가합니다.

(3) 직렬의 총 저항은 어느 하나의 부분 저항보다 크고, 병렬의 총 저항은 어느 하나의 부분 저항보다 작습니다. 저항;

(4) 전원 공급 장치에 내부 저항이 있는 경우 외부 회로 저항이 증가하면 총 전류가 감소하고 도로 단자 전압이 증가합니다.

(5) 외부 회로 저항이 증가하는 경우; 회로 저항은 전원 저항과 동일하며 전원 출력 전력은 최대이며 이때 출력 전력은 E2/(2r)입니다.

(6) 기타 관련 내용: 저항률 사이의 관계; 온도, 반도체 및 그 응용, 초전도 및 그 응용 [제2권 P127 참조].

3. 자기장

1. 자기유도강도는 자기장의 세기와 방향을 나타내는 물리량으로, 단위 T)이다. 1N/A?m

p>

2. 암페어력 F=BIL; (참고: L⊥B) {B: 자기 유도 강도(T), F: 암페어력(F), I: 전류 강도(A), L: 와이어 길이(m)}

3. 로렌츠 힘 f = qVB(V⊥B 참고) 질량 분석기 {f: 로렌츠 힘(N), q: 하전입자 전하(C), V: 하전입자 속도(m/s)｝

4. 중력을 무시하면(중력을 고려하지 않음) 자기장으로 들어가는 전하입자의 움직임(마스터 2) 유형):

(1) 하전 입자는 평행 자기장의 방향을 따라 자기장에 들어갑니다. 로렌츠 힘의 영향을 받지 않고 균일한 직선으로 이동합니다. V=V0 < /p>

(2) 하전입자는 자기장에 수직인 방향을 따라 자기장에 들어갑니다. 균일한 속도로 움직입니다. 원운동, 규칙은 다음과 같습니다. a) F 방향 = f = mV2/r = mΩ2r = mr (2π/T)2 = qVB

; r = mV/qB; T = 2πm/qB; (b ) 운동 주기는 원운동의 반경 및 선형 속도와 관련이 없습니다. 로렌츠 힘은 어떤 상황에서도 하전 입자에 작용하지 않습니다. 문제 해결의 핵심은 궤적을 그리고 원의 중심을 찾고 원의 중심 각도(= 2차 접선 각도)를 결정하는 것입니다. ) ).

참고: (1) 암페어 힘과 로렌츠 힘의 방향은 왼손 법칙으로 결정할 수 있지만, 로렌츠 힘의 경우에는 전하의 양과 음에 주의해야 합니다. 입자

(2 ) 자기장선의 특성과 일반적인 자기장에서의 자기장선 분포를 숙지해야 합니다.

(3) 기타 관련 내용: 지구 자기장; /자기전력계/사이클로트론/자성체의 원리

IV. 전자기유도

1. [유도기전력의 크기 계산식]

1) E=nΔΦ/Δt (보편식) {패러데이의 전자기 유도 법칙, E : 유도 기전력(V), n: 유도 코일의 감은 수, ΔΦ/Δt: 자속 변화율}

< p>2) E = BLV 수직(절단 자력선 이동) {L: 유효 길이(m )｝

3)Em=nBSΩ(교류발전기의 최대 유도 기전력) {Em: 피크 유도 기전력 값}

4)E=BL2Ω/2 (도체 한쪽 끝이 Ω에 고정됨 회전 절단) {Ω: 각속도(rad/s), V: 속도(m/ s)}

2. 자속 Φ = BS {Φ: 자속(Wb), B: 균일한 자기장의 자기유도 강도(T), S: 마주보는 면적(m2)}

3. 유도 기전력의 양극과 음극은 유도 전류의 방향{전원 공급 장치 내부의 전류 방향: 음극에서 양극으로 흐르는 방향}에 따라 결정될 수 있습니다.

*4. 자기 유도 기전력 E = nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L: 자기 유도 계수(H)(철심이 있는 코일 L은 철심이 없는 코일 L이 더 큽니다),

ΔI: 전류 변화, ?t: 소요 시간, ΔI/Δt: 자체 인덕턴스 전류 변화율(변화 속도)}

참고: (1) 유도 전류의 방향은 다음과 같습니다. 렌츠의 법칙 또는 오른손에 의해 결정됩니다. 그런 다음 렌츠의 법칙 적용의 핵심 사항이 결정됩니다.

(2) 자기 유도 전류는 항상 자기 유도 전류의 변화를 방해합니다. 유도 기전력; (3) 단위 변환: 1H=103mH=106μH.

(4) 기타 관련 콘텐츠: 자기유도/형광등.

5. 교류(정현파 교류)

1. 순시 전압값 e=EmsinΩt 순시 전류값 i=ImsinΩt(Ω=2πf)

2. 기전력 피크 값 Em=nBSΩ=2BLv 전류 피크 값(순수 저항 회로에서) Im=Em/Rtotal

3. 양(co) 정현파 교류 전류 유효 값: E=Em /( 2)1/2; U=Um/(2)1/2; I=Im/(2)1/2

4. 이상적인 1차 및 2차 코일의 전압, 전류 및 전력 변압기 관계

U1/I2=n1/n2; P in=P out

5. 전기 에너지를 전송하는 전압을 줄일 수 있습니다. 전송선의 전기 에너지 손실은 '=(P/U)2R입니다.

(P 손실': 전송선에서 손실된 전력, P: 총계 전송된 전기 에너지의 전력, U: 전송 전압, R: 전송선 저항)

6. 공식 1, 2, 3 및 4의 물리량 및 단위: Ω: 각주파수(rad/ s); t: 시간(s); n: 코일 감은 수;B: 자기 유도 강도(T)

S: 코일 면적(m2) 전압(V); : 전류 강도(A), P: 전력(W).

참고: (1) 교류 전류의 변화 주파수는 발전기 코일의 회전 주파수와 동일합니다. 즉, Ω 전기 = Ω 선, f 전기 = f 선 < /p>

( 2) 발전기에서 코일의 자속은 중성면에서 최대이고, 유도 기전력은 0이며, 중성면을 통과할 때 전류의 방향이 변합니다.

(3) 실효값은 전류의 열 효과를 기준으로 정의되며, 설명된 AC 값은 실효값을 참조합니다.

(4) 이상적인 변압기의 권선비가 일정할 때 출력 전압은 입력 전압에 의해 결정되고, 입력 전류는 출력 전류에 의해 결정되며, 입력 전력은 출력 전력과 같습니다.

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부하에서 소비되는 전력이 증가하면 입력 전력도 증가합니다. 즉, P out이 P in을 결정합니다.

(5) 기타 관련 내용: 정현파 교류 이미지/저항, 인덕턴스; 교류에 대한 커패시턴스의 영향.