静电场的有关公式，大学物理静电场高斯定理公式

1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e＝1.60×10-19C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍

2.库仑定律：F＝kQ1Q2/r2（在真空中）｛F:点电荷间的作使劲(N)，k:静电力常量k＝9.0×109N•m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作使劲与反作使劲，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引｝

3.电场强度：E＝F/q（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)是矢量（电场的叠加原理），q：检验电荷的电量(C)｝

4.真空点（源）电荷形成的电场E＝kQ/r2 ｛r：源电荷到该位置的距离（m），Q：源电荷的电量｝

5.匀强电场的场强E＝UAB/d ｛UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝

6.电场力：F＝qE ｛F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝

7.电势与电势差：UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q

8.电场力做功：WAB＝qUAB＝Eqd｛WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)｝

9.电势能：EA＝qφA ｛EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)｝

10.电势能的变化ΔEAB＝EB-EA ｛带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝

11.电场力做功与电势能变化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)

静电场的高斯定理公式为S(E·da)=4π*S(ρdv)，这里S()是积分符号等等。高斯定理也称为高斯通量理论，或称作散度定理、高斯散度定理、高斯－奥斯特罗格拉德斯基公式、奥氏定理或高－奥公式，一般情况的高斯定理都是指该定理，也有其它同名定理。

在静电学中，表达在闭合曲面内的电荷之和与出现的电场在该闭合曲面上的电通量积分当中的关系。

高斯定律表达在闭合曲面内的电荷分布与出现的电场当中的关系。高斯定律在静电场情况下类比于应用在磁场学的安培定律，而二者都被集中在麦克斯韦方程组中。因为数学上的相似性，高斯定律也可应用于其它由平方反比律决定的物理量，比如引力或者辐照度。

电场能量为电场所具有的能量，基本上等同于其等效电容中的电能，公式：w=1/2*u^2*c=1/2*q^2/c。

电场能量就是电场所具有的能量，电场能量等于电场能量密度对电场所身处空间的积分，点电荷出现的静电场的能量正比于点电荷的带电量的平方。

对每个元电容不许考虑边缘效应，因为每个局部元电容中的场被周围元电容中的场加以保护。这样任意一个自由空间是由大量个元电容组构成的一个电容结构，而每个元电容都基本上等同于一个无限大平行板电容器。故此，用理想平行板电容器的均匀场研究空间电场能量分布具有普遍意义。

力部分：真空中的点电荷F=kq1q2/r^2,

E=kq/r^2(q为场原电荷)

场强定义E=F/q,

匀强电场中E=U/d（场强和电势的关系）

能量部分：电势定义φ=Ep/q=Up-U0

电势能定义Ep=φq=Wa0

电势差Uab=φa-φb

电势差性质Uac=Uab+Ubc

电场力做功W=Eqd（匀强电场中）

Wab=Epa-Epb(电场力做功和电势能的变化关系)

Wab=Uabq（适用于任何电场）

W=UIt（电路中）

电容：定义C=Q/U

决定式C=εs/4kπd（平行板电容器）

当电荷量一定（开关断开时）E=4kπQ/εs,（电荷量不变,E和电极板间的距离无关）

带电粒子在电场中的运动：加速电场为U1,偏转电场为U2

qU1=1/2mv^2,

U2/d*q=ma

l=vt,y=1/2at^2

得侧位移y=U2l^2/2U1d(一束粒子比和不一样,但经过同一加速和偏转电厂后,侧位移一样)

vy=at

tanA=vy/v

偏转角tanA=U2l/2U1d（一束比和不一样的粒子经同一加速和偏转点场后不出现分离）

E=U/D。匀强电场（uniform electric field）也就是在某个区域内各处场强（field intensity）大小相等，方向一样，该区域电场为匀强电场。补充：在匀强电场中，力处处相等，加速度不变。

物理意义：沿电场线方向单位长度的电势降低，单位长度电压越大，场强越大。此公式只适用于匀强电场。公式中的d是指电场中两点间的距离沿电场方向的投影。

假设带电粒子的重力可以忽视，则粒子在匀强电场中只受电场力的作用，将做匀变速运动；假设带电粒子的重力不可忽视，则粒子在重力和电场力这两个恒力作用下可能处于平衡状态（重力与电场力平衡），也许做匀变速运动。

静态-C=Q/Uab；变动-C=△Q/△Uab

-C为电容容量，Q为C储存的电量，Uab为C两端电压。

2、上面说的公式，在结合Q=It，可得到电容基本方程：

此公式是电容瞬时电压与瞬时电流的关系。

3、电容充电相关：

电容充电

电容充电公式

这当中，τ(tao)=RC为时间常数。大多数情况下来说，电容经过3~4τ时间，电容电压可达到充电电压的95%，我们便觉得电容充电结束。

4、电容放电相关：

电容放电

电容放电公式

同样，经过3~4τ时间，我们便觉得放电结束。

5、电容充放电时间公式：

T=RC*㏑[(Vu-V0)/(Vu-Vt)]

-V0 为电容上的初始电压值

-Vu 为电容充满终止电压值

-Vt 为任意时刻t，电容上的电压值

6、电容存储能量公式：Wc=CUab^2。此公式在计算整流桥后滤波电容容量经常用，由CUpeak^2-CUmin^2=Pt进行计算。

电容在电路中不管起到什么功能，都是一个充放电的过程。后，分析电容电路原理时，还要有记住电容的两个特性：

1、隔直通交

2、电容两端电压不可突变；电容电势可突变

电容器的电势能计算公式：E=CU^2/2=QU/2=Q^2/2C

多电容器并联计算公式：C=C1+C2+C3+…+Cn

多电容器串联计算公式：1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn

三电容器串联：C=（C1*C2*C3）/（C1*C2+C2*C3+C1*C3）



扩展资料

型号命名

国产电容器的型号大多数情况下由4个部分组成（不适用于压敏、可变、真空电容器），依次分别代表名称、材料、分类和序号。

第一个：名称，用字母表示，电容器用C。

第二个：材料，用字母表示。

注：A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D-铝电解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、Y-云母、Z-纸介。

第三个：分类，大多数情况下用数字表示，很小一部分用字母表示。

注：T-电铁、W-微调、J-金属化、X-小型、S-独石、D-低压、M-密封。

双电层电容器计算

针对组装的完整超级电容器C=4it/amu为计算单电极的比容量，C=it/amu计算整个电容器的比容量，并且后者大多数情况下是前者的4倍。针对对称的双电层电容，单电极和完整电容的电量是一样的，但是，完整电容的电压是单电极的两倍，质量也是两倍故比容量唯有1/4。

假设是课本上的计算就简单：C=Q/UQ为电容器极板所存的电荷(K)U为电容两端电压(V)C是电容量(F)假设是计算电机的开始电容，就按-单相电容式电机电容量的简单计算：

C=I×10^6/(2πfU)=...≈10k·P/(88π·cosφ)式中 k 电流系数，取值0.5~0.7 P 电机额定功率(W) f 电源频率(Hz) (50) U 额定电压(V) U 电容器额定电压，大多数情况下选400V cosφ 功率因数。

电容储存能量E=0.5CU²，都是标准单位。

电容储存的能量等于电容上所充电压的平方乘容量的一半：E=C*U*U/2。

比如：假设给1000μF的电容器充电到直流220V，则电容器储能为：0.5×0.001×220²=24.2J。

任何静电场都是由不少个电容组成，有静电场场就有电容，电容是用静电场描述的。

电场力:

一,定义：电荷当中的相互作用是通过电场出现的.只要有电荷存在,电荷的周围就存在着电场,电场的基本性质是它对放入这当中的电荷有力的作用,这样的力就叫做电场力。

二方向：正电荷沿电场线的切线方向，负电荷沿电场线的切线方向的反方向。

三计算：电场力的计算公式是f=qe，这当中q为点电荷的带电量，e为场强。亦或是w=fd，也可按照电场力做功与在电场力方向上运动的距离来求。电磁学中另一个重要公式w=qu（这当中u为两点间电势差），就是由此公式推导得出。

静电力（electrostaticforce），静止带电体当中的相互作使劲。带电体可当成是由不少点电荷构成的，每一对静止点电荷当中的相互作使劲遵守库仑定律。又称库仑力。两个静止带电体当中的静电力就是构成它们的那些点电荷当中相互作使劲的矢量和。静电力是以电场为媒介传递的，即带电体在其周围出现电场，电场对置于这当中的另一带电体施以作使劲。

库仑定律表达，静电力作功与路径无关是保守力（见势能），故此，静电场是保守场，也称势场、非旋场，其电力线是不闭合的，可以引入电势（标量）来描述它。

在化学中，静电力是一种分子间作使劲。极性分子有偶极距，偶极分子当中存在静电相互作用，这样的分子间的相互作用称为静电力。故此，静电力只出现极性分子当中。

电场是一种特殊物质是一种不以人的感官所感觉的客观存在．电场具有物质的大多数情况下共性，那就是电场跟大多数情况下物质一样都具有能量和动量．电场的能量叫做电场能,电场能不一样于电势能，电势能是电荷在电场中，由电荷和电场共同具有的一种系统能量．

电势能跟重力势能相似是电荷和电场共同具有的一种系统能量，电势能是由电荷所在处电场的性质和电荷的电量所决定的（ε＝qu），而表示电场的这样的能的性质的物理量就是电势．电场中某点的电势是由电场本身决定的，由出现电场的“场源电荷”、空间位置和零电势点的选取所决定（电势是相对量）．电场中某点的电势，数值上等于检验电荷在该点的电势能跟检验电荷电量的比值，即u＝ε／q（定义式）．

静电力跟重力相似都是保守力，静电力做功与电荷的运动路径无关，由电荷在电场中初、末位置电势的差值和电荷的电量所决定，即wab＝q（ua－ub）＝quab．从上式可以得知，电势差（电压）是反映了电场力做功本领的物理量．静电场力做功跟电势能的关系，类似于重力做功跟重力势能的关系，即静电场力做功等于电势能的减少量（wab＝εa＋εb＝－δε）．

电势的公式：φA=Ep/q。单位正电荷由电场中某点A移到参考点O时电场力做的功与其所带电量的比值。

电势基本概念

静电场的标势称为电势，或称为静电势。在电场中，某点电荷的电势能跟它所带的电荷量（与正负相关，计算时将电势能和电荷的正负都带进就可以判断该点电势大小及正负）之比，叫做这点的电势（也可以称电位），一般用φ来表示。

电势是从能量的视角上描述电场的物理量。（电场强度则是从力的的视角描述电场)。电势差能在闭合电路中出现电流（当电势差相当大时，空气等绝缘体也会变为导体）。电势也被称为电位。

电势差公式

1、电场中某点的电荷的电势能跟它的电量的比值,叫做这点电势。

U=E/q

这当中U表示电势,E表示电势能,q表示电荷量。

2、电势能E=W=Uq

电势差的公式Uab＝φa－φb

a、b两点的电势差等于a的电势和b的电势的差值

φA=Ep/q

在静电学里，电势（electric potential）（又称为电位）定义为：处于电场中某个位置的单位电荷所具有的电势能与它所带的电荷量之比。电势唯有大小，没有方向是标量，其数值不具有绝对意义，只具有相对意义。

（1）单位正电荷由电场中某点A移到参考点O（即零势能点，大多数情况下取无限远处或者大地为零势能点）时电场力做的功与其所带电量的比值。

故此，φA=Ep/q。在国际单位制中的单位是伏特(V)。