Физика

Электричество

Закон Ома, мощность, сопротивление, заряд и цепи.

Сила тока через заряд и время

Сила тока равна электрическому заряду, прошедшему через поперечное сечение проводника за единицу времени.

$I = \frac{q}{t}$

Закон Джоуля-Ленца

Закон Джоуля-Ленца определяет количество теплоты, выделяющееся в проводнике с током.

$Q = I^2Rt$

Сила Ампера для прямого проводника в магнитном поле

Сила Ампера показывает, с какой силой магнитное поле действует на участок проводника с током. Она зависит от индукции поля, силы тока, длины активной части проводника и угла между направлением тока и линиями магнитного поля.

$F=BIl\sin\alpha$

Сила Лоренца в магнитном поле

Сила Лоренца показывает модуль магнитной силы, действующей на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле. Она зависит от модуля заряда, скорости частицы, магнитной индукции и угла между скоростью и полем.

$F=|q|vB\sin\alpha$

Радиус движения заряда в магнитном поле

Если заряженная частица движется перпендикулярно однородному магнитному полю, магнитная сила играет роль центростремительной силы, а радиус окружности равен произведению массы и скорости, деленному на модуль заряда и магнитную индукцию.

$R=\frac{mv}{|q|B}$

Магнитный поток через плоский контур

Магнитный поток через плоский контур равен произведению магнитной индукции, площади контура и косинуса угла между вектором B и нормалью к поверхности. Эта величина показывает, сколько магнитного поля проходит через контур.

$\Phi=BS\cos\alpha$

Закон электромагнитной индукции Фарадея

Закон Фарадея связывает ЭДС индукции в контуре со скоростью изменения магнитного потока. Минус в формуле выражает правило Ленца: индукционный ток направлен так, чтобы противодействовать изменению потока.

$\mathcal{E}_i=-\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$

ЭДС индукции в движущемся проводнике

Когда проводник движется в магнитном поле и пересекает магнитные линии, на его концах возникает ЭДС индукции. Ее модуль равен произведению магнитной индукции, длины проводника, скорости и синуса угла между скоростью и полем.

$\mathcal{E}=B l v\sin\alpha$

Индуктивность катушки через потокосцепление

Индуктивность связывает ток в катушке с потокосцеплением: чем больше ток, тем больше магнитный поток, связанный с витками. Коэффициент пропорциональности L показывает способность катушки создавать и удерживать магнитное поле.

$\Psi=LI$

Энергия магнитного поля катушки

Энергия магнитного поля катушки равна половине произведения индуктивности на квадрат силы тока. Формула показывает, сколько энергии запасено в магнитном поле при данном токе.

$W=\frac{LI^2}{2}$

Напряжение через работу и заряд

Электрическое напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле при переносе единичного заряда между двумя точками цепи.

$U=\frac{A}{q}$

Напряжение по закону Ома

Напряжение на участке цепи по закону Ома равно произведению силы тока на сопротивление этого участка и показывает падение напряжения на элементе.

$U=I R$