Закон Кулона: , где , q1, q2 - заряды, расстояние между которыми r, ε - диэлектрическая проницаемость среды ε0 - электрическая постоянная. Напряжённость электрического поля: .
Поток вектора Е: ФЕ = Е·S∙cosα, где α – угол между вектором Е и нормалью к площадке площадью S.
Теорема Остроградского-Гаусса .
Напряжённость электрического поля точечного заряда ,
многих точечных зарядов ,
бесконечной равномерно заряженной плоскости (где - поверхностная плотность заряда),
бесконечной равномерно заряженной нити (где - линейная плотность заряда).
Потенциал поля точечного заряда .
Связь между напряжённостью и потенциалом неоднородного:
и однородного электрического поля: , где d- расстояние между двумя точками.
Электроёмкость уединённого проводника . Электроёмкость сферы радиусом R . Электроёмкость плоского конденсатора ,
где S - площадь пластин конденсатора, d - расстояние между ними.
Электроёмкость батареи конденсаторов соединённых:
- последовательно: ,
- параллельно: .
|
|
Энергия, запасённая конденсатором: = ,
где U = φ1 – φ2 - напряжение между обкладками конденсатора.
Объёмная плотность энергии электрического поля: .
Сила постоянного тока . Плотность тока j = .
Омическое сопротивление проводника: R = , где ρ - удельное сопротивление, - длина и S – площадь поперечного сечения проводника.
Закон Ома для участка цепи: I= . Закон Ома для полной цепи: , где ε – электродвижущая сила ЭДС, r- внутреннее сопротивление источника тока. Законы Кирхгофа: ; .
Мощность тока: . Закон Джоуля-Ленца: = I2Rt.
Индукция магнитного поля: В = μμ0Н, где Н –напряженность магнитного поля в А/м, μ0 – магнитная постоянная, μ- магнитная проницаемость вещества.
Индукция магнитного поля в центре кругового тока с числом витков N: , вокруг бесконечно длинного проводника с током ,
вблизи проводника конечной длины с током: ,
внутри соленоида с током , где R - радиус витков; - длина соленоида; n = -плотность витков; α1 и α2 – углы между прямыми, соединяющими точку r с концами проводника и направлением тока.
Сила Ампера: ,где α -угол между вектором и направлением тока. Магнитный момент контура площадью S с током: .
Механический момент, действующий на рамку с током в магнитном поле: , где α - угол между направлениями векторов и .
Сила Лоренца: , где α - угол между вектором и скоростью частицы . Магнитный поток: .
Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле: dA = I·dФ.
Индуктивность катушки (соленоида) .
Поток магнитной индукции в катушке с током: .
Энергия магнитного поля: .
Э.д.с. электромагнитной индукции, возникающей при вращении рамки
|
|
площадью S и числом витков N в магнитном поле: ,
где ω = 2πν – круговая частота. Э.д.с. самоиндукции: .
Ток в цепи, содержащей индуктивность, после отключения цепи от источника тока: I = I0 , где I0 ток в цепи в начальный момент времени (t = 0), R и L - омическое и индуктивное сопротивление цепи, соответственно.
Оптический путь световой волны в однородной среде: L = n×s, где s – геометрический путь световой волны, n – показатель преломления среды.
Оптическая разность хода двух лучей: , где L1 и L2 – оптические пути световых волн.
Условие интерференционных максимумов: Δ = ± 2m ,≈ mλ
Условие интерференционных минимумов: Δ = ± (2m+1) , где λ – длина световой волны, m = 0, 1, 2, 3…- порядок min или max.
Оптическая разность хода световых лучей в тонких плёнках:
в проходящем свете: ,
в отражённом свете: + λ/2,
где d – толщина, n – показатель преломления пленки, i – угол падения света.
Радиусы колец Ньютона:
- светлых в проходящем или темных в отраженном свете: ,
- темных в проходящем или светлых в отраженном свете:
где R – радиус кривизны линзы, m = 1, 2, 3… – порядок темных или светлых колец, λ – длина световой волны.
Радиусы зон Френеля:
-для сферической волновой поверхности:
-для плоской волновой поверхности:
где m = 1, 2, 3…-порядок зон Френеля, а – расстояние от точечного источника света до волновой поверхности, b – наименьшее расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения.
Дифракционная решетка: d∙sin где d – постоянная решетки, m = 0, 1, 2…. -порядок дифракционных максимумов.
Разрешающая способность дифракционной решетки: ,
где Δλ – разность длин волн двух соседних спектральных линий, разрешаемых решеткой, m - порядок спектра, N – общее число щелей решетки.
Формула Вульфа–Брэгга для дифракции рентгеновских лучей: 2d·sin
где d – расстояние между атомными плоскостями кристалла, θm – угол скольжения рентгеновских лучей, m-
Энергетическая светимость тела: , где W – энергия излучения, S – площадь излучаемой поверхности, t - время излучения, N - мощность или
Ф - поток излучения.
Закон Стефана – Больцмана: , где R – энергетическая светимость абсолютно черного тела, Т – термодинамическая температура тела, σ – постоянная Стефана – Больцмана.
Закон смещения Вина: , где λmax - длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения черного тела, b – постоянная Вина.
Энергия фотона: Еф , где h – постоянная Планка, ν – частота света, λ – длина волны.
Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта: hn = Авых + ,
где Авых – работа выхода электронов из металла, m –масса, vmax – максимальная скорость выбитых фотоэлектронов.
Энергия связи нуклонов в ядре атома: Есв=с2·Δm, где Δm – дефект масс.
Дефект масс: Δm = Z·mp + (А - Z)mn - mЯ, где Z – порядковый номер, А – массовое число элемента, mp – масса протона, mn – масса нейтрона, mЯ – масса ядра.
Изменение энергии при ядерных реакциях: ΔЕ = с2(,
где ∑m1 – сумма масс частиц и ядер до реакции,
∑m2 – сумма масс частиц и ядер после реакции.