首先,我们来看库仑定律。库仑定律描述了两个静止点电荷之间的作用力:
\[ F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} \]
其中,\(F\) 是两点电荷之间的静电力大小,\(k\) 是库仑常数,\(q_1\) 和 \(q_2\) 分别是两个电荷的电量,\(r\) 是它们之间的距离。
接下来是电场强度的定义公式:
\[ E = \frac{F}{q} \]
这里 \(E\) 表示电场强度,\(F\) 是作用在单位正电荷上的力,\(q\) 是测试电荷的电量。
对于电势能 \(U\) 的计算,可以使用以下公式:
\[ U = qV \]
其中 \(V\) 是电势,\(q\) 是电荷量。
麦克斯韦方程组是电磁学的核心,它包括四个基本方程,分别是高斯定律、磁通连续性定律(无磁单极子)、法拉第电磁感应定律和安培环路定律。这里只列出高斯定律的形式:
\[ \nabla \cdot \mathbf{E} = \frac{\rho}{\epsilon_0} \]
这个公式表明电场的散度与空间电荷密度成正比。
此外,还有电流密度 \(J\) 与电场 \(E\) 的关系,即欧姆定律的微分形式:
\[ J = \sigma E \]
其中 \(\sigma\) 是材料的电导率。
以上只是电磁学众多公式的一部分,但它们构成了理解更复杂现象的基础。学习和掌握这些公式需要不断的练习和深入思考,希望这能帮助你更好地理解和运用电磁学知识。


