ВсеФормулыПоФизике

Электричество и магнетизм

Закон Ома, закон Кулона, электромагнитная индукция, цепи постоянного тока

50 формул с калькуляторами

emi

ЭДС самоиндукции

ε=−LdIdt\varepsilon = -L\frac{dI}{dt}

ЭДС самоиндукции ε = −L(dI/dt) — ЭДС, возникающая в катушке при изменении тока в ней. Калькулятор.

ЕГЭ

ЭДС в проводнике

ε=Blv\varepsilon = Blv

ЭДС в движущемся проводнике: ε = Blv — проводник пересекает магнитные линии. Калькулятор с примером.

ЕГЭ

ЭДС рамки

ε=BSωsin⁡(ωt)=εmsin⁡(ωt)\varepsilon = BS\omega \sin(\omega t) = \varepsilon_m \sin(\omega t)

ЭДС вращающейся рамки ε = BSω sin(ωt) — основа генератора переменного тока. Калькулятор амплитуды.

ЕГЭ

Энергия катушки

W=LI22W = \frac{LI^2}{2}

Энергия магнитного поля катушки W = LI²/2 — энергия, запасённая в магнитном поле индуктивности. Калькулятор.

ЕГЭ

L соленоида

L=μ0μn2V=μ0μN2SlL = \mu_0 \mu n^2 V = \frac{\mu_0 \mu N^2 S}{l}

Индуктивность соленоида L = μ₀μn²V = μ₀μN²S/l — зависит от геометрии и числа витков. Калькулятор.

ЕГЭВУЗ

Индуктивность

L=ΦIL = \frac{\Phi}{I}

Индуктивность L = Φ/I — характеристика катушки, показывающая способность создавать магнитный поток. Единица — генри (Гн).

ЕГЭ

Плотность энергии B

w=B22μ0μw = \frac{B^2}{2\mu_0 \mu}

Плотность энергии магнитного поля w = B²/(2μ₀μ) — энергия в единице объёма поля. Калькулятор.

ЕГЭВУЗ

Правило Ленца

ε=−dΦdt\varepsilon = -\frac{d\Phi}{dt}

Правило Ленца определяет направление индукционного тока: он создаёт поле, противодействующее изменению потока.

ЕГЭ

Трансформатор

U1U2=n1n2=I2I1\frac{U_1}{U_2} = \frac{n_1}{n_2} = \frac{I_2}{I_1}

Трансформатор: U₁/U₂ = n₁/n₂ = I₂/I₁ — преобразование напряжения переменного тока. Калькулятор.

ЕГЭ

Закон Фарадея (ЭМИ)

ε=−dΦdt\varepsilon = -\frac{d\Phi}{dt}

Закон Фарадея: ε = −dΦ/dt — ЭДС индукции равна скорости изменения магнитного потока. Основа генераторов.

ЕГЭ

Постоянный ток

ЭДС

ε=Aсторq\varepsilon = \frac{A_{стор}}{q}

ЭДС источника ε = A/q — работа сторонних сил по перемещению единичного заряда. Калькулятор с примером.

ЕГЭ

КПД источника

η=RR+r=Uε\eta = \frac{R}{R + r} = \frac{U}{\varepsilon}

КПД источника тока η = R/(R+r) = U/ε — отношение полезной мощности к полной. Калькулятор с примером.

ЕГЭ

Мощность тока

P=UI=I2R=U2RP = UI = I^2 R = \frac{U^2}{R}

Мощность тока P = UI = I²R = U²/R — энергия, выделяемая в единицу времени. Калькулятор с примером.

ОГЭЕГЭ

Параллел. резисторы

1R=1R1+1R2\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}

Параллельное соединение резисторов: 1/R = 1/R₁ + 1/R₂. Общее сопротивление меньше наименьшего. Калькулятор.

ОГЭЕГЭ

Последов. резисторы

R=R1+R2R = R_1 + R_2

Последовательное соединение резисторов: R = R₁ + R₂. Общее сопротивление равно сумме. Калькулятор с примером.

ОГЭЕГЭ

1-е правило Кирхгофа

∑Iвх=∑Iвых\sum I_{вх} = \sum I_{вых}

Первое правило Кирхгофа: сумма токов в узле равна нулю. ΣI_вх = ΣI_вых. Закон сохранения заряда.

ЕГЭ

2-е правило Кирхгофа

∑ε=∑IR\sum \varepsilon = \sum IR

Второе правило Кирхгофа: сумма ЭДС в контуре равна сумме падений напряжения. Σε = ΣIR. Калькулятор.

ЕГЭ

Работа тока

A=UIt=I2Rt=U2RtA = UIt = I^2 Rt = \frac{U^2}{R} t

Работа тока A = UIt = I²Rt = Pt — энергия, переносимая электрическим током. Калькулятор с примером.

ОГЭЕГЭ

Сила тока

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

Сила тока I = q/t — отношение заряда ко времени его прохождения через поперечное сечение проводника. Калькулятор.

ОГЭЕГЭ

Сопротивление

R=ρlSR = \rho \frac{l}{S}

Сопротивление проводника R = ρl/S зависит от материала, длины и площади сечения. Калькулятор с примером.

ОГЭЕГЭ

Ток КЗ

Iкз=εrI_{кз} = \frac{\varepsilon}{r}

Ток короткого замыкания I_кз = ε/r — максимальный ток источника при R = 0. Калькулятор с примером.

ЕГЭ

Джоуля-Ленца

Q=I2RtQ = I^2 R t

Закон Джоуля-Ленца: Q = I²Rt — количество теплоты, выделяемое проводником с током. Калькулятор с примером.

ОГЭЕГЭ

Электролиз

m=kIt=MnFItm = kIt = \frac{M}{nF} It

Закон Фарадея: m = kIt = (M/nF)It — масса вещества при электролизе пропорциональна заряду. Калькулятор.

ЕГЭ

Закон Ома (полн.)

I=εR+rI = \frac{\varepsilon}{R + r}

Закон Ома для полной цепи: I = ε/(R+r). ЭДС, внутреннее сопротивление источника. Калькулятор с примером.

ЕГЭ

Закон Ома

I=URI = \frac{U}{R}

Закон Ома I = U/R для участка цепи. Калькулятор силы тока, напряжения и сопротивления с примером расчёта.

ЕГЭОГЭ

R от температуры

R=R0(1+αt)R = R_0 (1 + \alpha t)

Зависимость сопротивления металлов от температуры: R = R₀(1 + αt). Температурный коэффициент. Калькулятор.

ЕГЭ

Электростатика

Ёмкость

C=qUC = \frac{q}{U}

Электроёмкость C = q/U — способность накапливать заряд. Единица — фарад. Калькулятор с примером.

ЕГЭОГЭ

Ёмкость плоского

C=ε0εSdC = \frac{\varepsilon_0 \varepsilon S}{d}

Ёмкость плоского конденсатора C = ε₀εS/d. Зависимость от площади, расстояния и диэлектрика. Калькулятор.

ЕГЭ

Энергия конденсатора

W=CU22=q22C=qU2W = \frac{CU^2}{2} = \frac{q^2}{2C} = \frac{qU}{2}

Энергия конденсатора W = CU²/2 = q²/(2C) = qU/2. Три формы записи. Калькулятор с примером.

ЕГЭ

Напряжённость поля

E=Fq=kQr2E = \frac{F}{q} = k\frac{Q}{r^2}

Напряжённость электрического поля E = F/q = kQ/r². Силовая характеристика поля. Калькулятор с примером.

ЕГЭОГЭ

Параллел. конденсаторы

C=C1+C2C = C_1 + C_2

Параллельное соединение конденсаторов: C = C₁ + C₂. Общая ёмкость равна сумме. Калькулятор с примером.

ЕГЭ

Плотность энергии

w=ε0εE22w = \frac{\varepsilon_0 \varepsilon E^2}{2}

Плотность энергии электрического поля w = ε₀εE²/2. Энергия в единице объёма поля. Калькулятор.

ЕГЭВУЗ

Последов. конденсаторы

1C=1C1+1C2\frac{1}{C} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2}

Последовательное соединение конденсаторов: 1/C = 1/C₁ + 1/C₂. Общая ёмкость меньше наименьшей. Калькулятор.

ЕГЭ

Потенциал

φ=Wq=kQr\varphi = \frac{W}{q} = k\frac{Q}{r}

Потенциал электрического поля φ = W/q = kQ/r — энергетическая характеристика поля. Калькулятор с примером.

ЕГЭ

Поток E

ΦE=EScos⁡α\Phi_E = ES\cos\alpha

Поток напряжённости Φ = ES cos α — поток вектора E через поверхность. Теорема Гаусса. Калькулятор.

ЕГЭВУЗ

Суперпозиция полей

E⃗=E1⃗+E2⃗+...+En⃗\vec{E} = \vec{E_1} + \vec{E_2} + ... + \vec{E_n}

Принцип суперпозиции: E = E₁ + E₂ + ... — результирующее поле равно векторной сумме полей. Калькулятор.

ЕГЭ

Работа поля

A=qU=q(φ1−φ2)A = qU = q(\varphi_1 - \varphi_2)

Работа электростатического поля A = qU = q(φ₁-φ₂). Связь работы с напряжением и зарядом. Калькулятор.

ЕГЭ

Напряжение

U=φ1−φ2=AqU = \varphi_1 - \varphi_2 = \frac{A}{q}

Напряжение U = φ₁ - φ₂ = A/q — разность потенциалов между двумя точками поля. Калькулятор.

ЕГЭОГЭ

E = U/d

E=UdE = \frac{U}{d}

Связь напряжённости и напряжения в однородном поле E = U/d. Поле плоского конденсатора. Калькулятор.

ЕГЭОГЭ

Закон Кулона

F=kq1q2r2F = k\frac{q_1 q_2}{r^2}

Закон Кулона F = kq₁q₂/r² — сила взаимодействия двух точечных зарядов. Калькулятор с примером.

ЕГЭОГЭ

Магнетизм

Индукция B

B=FIlB = \frac{F}{Il}

Магнитная индукция B = F/(Il) — силовая характеристика магнитного поля. Единица — тесла (Тл). Калькулятор.

ЕГЭ

Магнитный поток

Φ=BScos⁡α\Phi = BS \cos \alpha

Магнитный поток Φ = BS cos α — поток вектора магнитной индукции через поверхность. Единица — вебер (Вб). Калькулятор.

ЕГЭ

Момент рамки

M=BISsin⁡αM = BIS \sin \alpha

Момент силы на рамку с током M = BIS sin α — вращающий момент в магнитном поле. Принцип работы электродвигателя.

ЕГЭ

Период в B-поле

T=2πmqBT = \frac{2\pi m}{qB}

Период обращения T = 2πm/(qB) — время полного оборота заряда в магнитном поле. Не зависит от скорости! Калькулятор.

ЕГЭ

Поле проводника

B=μ0I2πrB = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}

Магнитное поле прямого проводника: B = μ₀I/(2πr). Линии поля — концентрические окружности. Калькулятор.

ЕГЭ

Поле соленоида

B=μ0nI=μ0NIlB = \mu_0 n I = \frac{\mu_0 N I}{l}

Магнитное поле соленоида B = μ₀nI = μ₀NI/l — однородное поле внутри катушки. Калькулятор с примером.

ЕГЭ

Поле витка

B=μ0I2RB = \frac{\mu_0 I}{2R}

Магнитное поле в центре витка с током: B = μ₀I/(2R). Направление по правилу буравчика. Калькулятор.

ЕГЭВУЗ

Радиус в B-поле

r=mvqBr = \frac{mv}{qB}

Радиус окружности r = mv/(qB) — траектория заряженной частицы в однородном магнитном поле. Калькулятор.

ЕГЭ

Сила Ампера

F=BIlsin⁡αF = BIl \sin \alpha

Сила Ампера F = BIl sin α — сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Калькулятор с примером.

ЕГЭ

Сила Лоренца

F=qvBsin⁡αF = qvB \sin \alpha

Сила Лоренца F = qvB sin α — сила, действующая на движущийся заряд в магнитном поле. Калькулятор с примером.

ЕГЭ