电磁学是研究电场、磁场及其相互作用的物理学科，其核心公式涵盖电场、磁场、电磁感应等多个方面。以下是高中物理电磁学中常用公式的整理：

一、电场相关公式

库仑定律

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

适用条件：真空中两点电荷间的作用力

其中 $k = 8.988 \times 10^9 \, \text{N·m}^2/\text{C}^2$，$q_1$ 和 $q_2$ 为两点电荷电量，$r$ 为距离。

电场强度

定义式：

$E = \frac{F}{q}$

点电荷场强：$E = k \frac{Q}{r^2}$

匀强电场：$E = \frac{U}{d}$

电势能：$E_p = q\phi_A$ 。

电势差与电势

两点间电势差：$U_{AB} = \phi_A - \phi_B$

电势能变化：$W_{AB} = qU_{AB}$ 。

二、磁场相关公式

安培定律

直导线：

$F = I L \sin\theta$

环形电流：$F = \mu_0 I^2 R$

平行板电容器：$E = \frac{\sigma}{\varepsilon_0}$ 。

洛伦兹力

$$F = qvB \sin\theta$$

适用于带电粒子在磁场中的运动。

法拉第电磁感应定律

感应电动势：$E = -\frac{d\Phi_B}{dt}$

闭合电路欧姆定律：$I = \frac{E}{R}$ 。

三、电磁感应与波

法拉第定律

电磁感应电动势与磁通量变化率成正比：$E = -N \frac{d\Phi_B}{dt}$

适用于闭合回路。

麦克斯韦方程组

高斯定律：

$\nabla \cdot \mathbf{E} = \frac{\rho}{\varepsilon_0}$

安培定律：$\nabla \times \mathbf{B} = \mu_0 \mathbf{J} + \mu_0 \varepsilon_0 \frac{d\mathbf{E}}{dt}$

法拉第定律：$\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t}$

安培环路定理：$\oint \mathbf{B} \cdot d\mathbf{l} = \mu_0 I_{\text{enc}}$ 。

四、电路相关公式

欧姆定律：

$V = IR$

电功率：

$P = VI = I^2 R$

电容公式：

$C = \frac{Q}{U} = \frac{\varepsilon_0 S}{4\pi kd}$ 。

五、运动学公式（补充）

动能定理：$W = \frac{1}{2}mv^2 - \frac{1}{2}mv_0^2 = qU$

洛伦兹变换：$v = \frac{u + v_0}{1 + \frac{u v_0}{c^2}}$ 。

以上公式覆盖了电磁学的基础内容，实际应用中需结合具体物理情境选择适用公式。