电场和磁场的公式如下:
电场公式
库仑定律:$F = k_e \frac{q_1 q_2}{r^2}$,其中 $k_e = \frac{1}{4 \pi \epsilon_0}$,$q_1$ 和 $q_2$ 代表电荷,$r$ 代表它们之间的距离。
电场强度:$\vec{E} = \frac{\vec{F_e}}{q}$,其中 $\vec{F_e}$ 表示电场力,$q$ 为测试电荷。
电势能:$U = k_e \frac{q_1 q_2}{r}$,其中 $k_e$ 是库仑常数,$q_1$ 和 $q_2$ 是电荷,$r$ 是它们之间的距离。
电场强度(点电荷):$E = kQ/r^2$,其中 $Q$ 是点电荷的电量,$r$ 是距离点电荷的距离,$k$ 是静电力常数。
匀强电场:$E = U/d$,其中 $U$ 是电势差,$d$ 是电场方向上的距离。
磁场公式
洛伦兹力定律:$\vec{F} = q (\vec{E} + \vec{v} \times \vec{B})$,其中 $\vec{F}$ 是力,$q$ 是电荷,$\vec{E}$ 是电场,$\vec{v}$ 是电荷的速度,$\vec{B}$ 是磁感应强度。
毕奥-萨伐尔定律:$\vec{B} = \frac{\mu_0}{4 \pi} \frac{q \vec{v} \times \hat{r}}{r^2}$,其中 $\vec{B}$ 是磁感应强度,$\mu_0$ 是真空的磁导率,$q$ 是电荷,$\vec{v}$ 是它的速度,$\vec{r}$ 是它到磁场感应点的距离,$\hat{r}$ 是指向它的单位矢量。
毕奥-萨伐尔定律(电流版):$\vec{B} = \frac{\mu_0 I}{4 \pi} \int_{l} \frac{d \vec{l} \times \hat{r}}{r^2}$,其中 $\vec{B}$ 是磁感应强度,$\mu_0$ 是真空磁导率,$I$ 是电流,$l$ 是线段长度。
磁感应强度(点电荷在磁场中运动):$F = qvB \sin \theta$,其中 $v$ 是电荷的速度,$\theta$ 是速度方向与磁场方向的夹角。
圆形电流产生的磁场:$B = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r}$,其中 $I$ 是电流,$r$ 是距离圆心的距离,$\mu_0$ 是真空磁导率。
电磁感应公式
法拉第电磁感应定律:$\frac{d\Phi}{dt} = \epsilon$,其中 $\Delta \Phi$ 是磁通量的变化,$\epsilon$ 是产生的电动势。
楞次定律:感应电流的方向总是使它产生的磁场阻碍原磁通量的变化。
这些公式涵盖了电场和磁场的基本原理和计算方法,是电磁学学习中的重要内容。