电学入门公式

电是一种神奇的存在，看得见，摸得着，但是却很难让人产生直观的印象。所以对大部分人来说，电依然是抽象的。下面这些公式，会提升你对电的理解。如果你能熟记于心，那你就超过了全国99%以上的人，依然都是高中难度哦。

1．库仑定律和电荷守恒

⑴库仑定律：真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力的大小与两电荷电量的乘积成正比，与两电荷之间的距离的平方成反比；其作用力的方向沿着两电荷的连线，同号相斥，异号相吸。即

⑵电荷守恒定律：摩擦起电和静电感应等实验都说明了：电荷既不能被创造、也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的这一部分转移到物体的另一部个定律为电荷守恒定律。它是物理学的重要定律之一。

2．电场强度和电势

⑴电场强度是一个从力的角度来描写电场的物理量，定义为E=F/q

根据库仑定律，两个点电荷之间的作用力大小为

显然，F是一个既与形成电场的电荷Q有关，又与试探电荷q有关的量，将E定义成F/q 可以理解为从F量中删去外加因素（即试探电荷q），剩下的便是纯粹的场因素了。物理学中大多数用两个物理量的商来定义的物理量，都是起源于这样一个思想。

⑵电势：电势U是从能量的角度来描写电场的物理量，定义为U=W/q

3．静电场中的导体和电介质

⑴静电场中的导体：导体内部有能自由移动的电荷，置于外电场时，导体内部自由电荷移动，当电荷分布、电场分布不随时间变化时，我们则称达到静电平衡。静电平衡的条件是：导体内部场强处处为零。

导体静电平衡时：（a)导体是等势体，导体表面是等势面；（b)净电荷分布在导体表面，孤立导体表面曲率大处表面电荷面密度也大；（c）导体表面附近场强与表面垂直，其大小与导体表面对应点的电荷面密度的关系为：

⑵静电场中的电介质：电介质就是绝缘体，其中没有能自由移动的电荷，无外电场时对外不显电性。当有外电场存在时，电介质分子的正负电荷都会顺着和逆着电场线发生偏移，从而使介质表面甚至内部出现电荷，这种现象称为电介质的极化，出现的电荷称为极化电荷。极化电荷也要产生电场。在介质内部，极化电荷产生的电场与外电场方向相反，从而削弱原电场，削弱的程度与电介质本身的性质有关。为描绘电介质的这一性质，引人电介质的相对介电常数

设真空中电场的场强为E0，而各向同性均匀介质允满整个电场时，其场强为

4．电容静电场的能量五、电容静电场的能量

⑴1.孤立导体的电容：若孤立导体带有电荷q，其电势为U，则其电容为C=q/U。孤立导体的电容只与导体本身的大小、形状以及周围的介质有关。

⑵电容器的电容：若电容器充有电荷q，两极间的电势差为ΔU，则其电容为C=q/ΔU。电容器的电容仅由其大小、形状以及两极板间的电介质决定。平行板电容器的电容：

球形电容器的电容：

柱形电容器的电容：

⑶静电场的能量：两个点电荷间的相互作用能为：

其中U1，U2分别为电荷q1，q2处的电势。

n个点电荷组成的点电荷系的相互作用能为

求和遍于整个带电体，这是带电体所带电形成过程中外力所需做的功，这能量系统的自能。

电容器储存的能量：

从上式可看出，能量是与电荷Q联系在一起的，在静电场里就是这样，有电荷才有能量，电场具有能量，电场中单位体积所具有的能量称为电场的能量密度，定义为：