高中物理电磁学知识点总结
一、静电场
- 电荷守恒定律：一个孤立系统（与外界没有电荷交换的系统）中电荷的代数和总是保持不变的。即电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保存不变。
- 库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们电量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上，同名电荷相斥，异名电荷相吸。公式表示为：F = k(q₁q₂/r²)，其中k是静电力常量，q₁和q₂是两个点电荷的数值，r是两点电荷之间的距离。
- 电场强度：描述电场强弱的物理量，其大小等于单位正电荷在该点所受的电场力。公式为E = F/q，其中E是电场强度，F是试探电荷在电场中受到的电场力，q是试探电荷的电量。电场强度的方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。
- 电势差与电势：电势差是指电场中两点间电势的差值，也叫电压，用字母U表示。电势则是描述电场的能的性质的物理量，电势能与电荷的比值定义为电势，通常取无穷远处或大地作为零电势点。
- 电容：电容器容纳电荷的本领叫电容，用C表示。定义式为C = Q/U，其中Q是两极板所带的电荷量，U是两极板间的电势差。平行板电容器的决定式为C = εS/(4πkd)，其中ε是介电常数，S是两极板的正对面积，d是两极板间的距离，k是静电力常量。
二、恒定电流
- 欧姆定律：在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。公式为I = U/R，其中I是电流，U是电压，R是电阻。
- 串联电路与并联电路的特点：串联电路中，电流处处相等，总电压等于各分电压之和，总电阻等于各分电阻之和；并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，各支路电压都相等，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和。
- 焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。公式为Q = I²Rt，其中Q是热量，I是电流，R是电阻，t是时间。
三、磁场
- 磁感应强度：描述磁场强弱和方向的物理量，用符号B表示。磁感应强度的大小可以通过把一小段通电导线垂直放置于磁场中，测量该导线所受安培力与该电流强度和导线长度的乘积之比来求得。公式为B = F/(IL)，其中B是磁感应强度，F是安培力，I是电流强度，L是导线长度。
- 左手定则：判定通电导体在磁场中受力方向的定则。伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
- 洛伦兹力：运动电荷在磁场中所受到的力称为洛伦兹力。当带电粒子的速度方向与磁场方向平行时，粒子不受洛伦兹力的作用；当带电粒子的速度方向与磁场方向垂直时，粒子所受洛伦兹力最大，大小为F = qvB，其中F是洛伦兹力，q是粒子的电荷量，v是粒子的速度，B是磁感应强度。
四、电磁感应
- 法拉第电磁感应定律：闭合电路的磁通量发生变化时，电路中会产生感应电动势。感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化率成正比。公式为E = nΔΦ/Δt，其中E是感应电动势，n是线圈匝数，ΔΦ是磁通量的变化量，Δt是时间的变化量。
- 楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。具体来说，如果原磁通量是增加的，那么感应电流的磁场就跟原来的磁场方向相反；如果原磁通量是减少的，那么感应电流的磁场就跟原来的磁场方向相同。
五、交变电流
- 瞬时值、最大值、有效值：交流电的瞬时值是随时间作周期性变化的物理量；最大值是正弦交流电在一个周期内所能达到的最大值；有效值是根据电流的热效应规定的，让一个交流电和一个直流电分别通过阻值相同的电阻，如果在相同时间内产生的热量相等，那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。
- 理想变压器的工作原理：理想变压器的输入功率等于输出功率，且没有能量损失（即无漏磁和无铁损）。因此，有P₁ = P₂，U₁I₁ = U₂I₂，以及由互感原理得出的电压与匝数成正比的关系U₁/U₂ = n₁/n₂（U₁、U₂分别为原线圈两端电压和副线圈两端电压，n₁、n₂分别为原线圈和副线圈的匝数），还有电流与匝数成反比的关系I₁/I₂ = n₂/n₁（I₁、I₂分别为原线圈中的电流和副线圈中的电流）。
