电磁学中的一些基本和重要的公式包括:
库仑定律
$$F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}$$
其中 $F$ 是库仑力,$k$ 是库仑常数,$q_1$ 和 $q_2$ 是两个点电荷的电量,$r$ 是它们之间的距离。
电场强度
$$E = \frac{F}{q}$$
其中 $E$ 是电场强度,$F$ 是试探电荷所受的电场力,$q$ 是试探电荷的电量。
点电荷电场强度
$$E = k \frac{Q}{r^2}$$
其中 $E$ 是点电荷产生的电场强度,$k$ 是库仑常数,$Q$ 是点电荷的电量,$r$ 是与点电荷的距离。
匀强电场
$$E = \frac{U}{d}$$
其中 $E$ 是匀强电场的电场强度,$U$ 是电场中两点间的电势差,$d$ 是这两点间的距离。
电场中力的计算
$$F = Eq$$
其中 $F$ 是电场中的力,$E$ 是电场强度,$q$ 是试探电荷的电量。
电场能量
$$U = \frac{1}{2} \epsilon_0 E^2$$
其中 $U$ 是电场能量,$\epsilon_0$ 是真空中的介电常数,$E$ 是电场强度。
电通量
$$\Phi = E \cdot A$$
其中 $\Phi$ 是电通量,$E$ 是电场强度,$A$ 是通过某面积的电场线总数。
洛伦兹力定律
$$F = q (E + v \times B)$$
其中 $F$ 是洛伦兹力,$q$ 是带电粒子的电荷量,$E$ 是电场强度,$v$ 是粒子的速度,$B$ 是磁感应强度。
磁场能量密度
$$u_B = \frac{B^2}{2 \mu_0}$$
其中 $u_B$ 是磁场能量密度,$B$ 是磁感应强度,$\mu_0$ 是真空中的磁导率。
磁感应强度与磁场的关系
$$B = \mu_0 \mu_r H$$
其中 $B$ 是磁感应强度,$\mu_0$ 是真空中的磁导率,$\mu_r$ 是材料的相对磁导率。
高斯定理(静电场):
$$\oint_S E \cdot dS = \frac{Q_{\text{enc}}}{\epsilon_0}$$
其中 $S$ 是闭合曲面,$E$ 是电场强度,$Q_{\text{enc}}$ 是曲面内的电荷量。
安培环路定律(稳恒磁场):
$$\oint_L B \cdot dl = \mu_0 I_{\text{enc}}$$
其中 $L$ 是闭合回路,$B$ 是磁感应强度,$I_{\text{enc}}$ 是回路中的电流。
这些公式涵盖了电磁学的基本概念和原理,是学习和理解电磁学的基础。建议学生熟练掌握这些公式,并能够在实际问题中正确应用。