Lista równań elektromagnetyzmu
Artykuły o |
elektromagnetyzmie |
---|
Ten artykuł podsumowuje równania w teorii elektromagnetyzmu .
Definicje
0 Tutaj indeksy dolne e i m są używane do rozróżnienia między ładunkami elektrycznymi i magnetycznymi . Definicje monopoli mają znaczenie teoretyczne, chociaż rzeczywiste dipole magnetyczne można opisać za pomocą sił biegunów. Istnieją dwie możliwe jednostki siły monopolu, Wb (Weber) i Am (Amperometr). Analiza wymiarowa pokazuje, że stosunek ładunków magnetycznych do siebie wynosi q m (Wb) = μ q m (Am).
Ilości początkowe
Ilość (nazwy zwyczajowe) | (Wspólne) symbole | Jednostki SI | Wymiar |
---|---|---|---|
Ładunek elektryczny | q mi , q , Q | C = Jak | [TO] |
monopolu , ładunek magnetyczny | q m , sol , s | Wb lub Am | [L] 2 [M][T] −2 [I] −1 (Wb) [I][L] (Jestem) |
Wielkości elektryczne
W przeciwieństwie do silnej analogii między (klasyczną) grawitacją a elektrostatyką , nie ma analogów „środka ładunku” ani „środka przyciągania elektrostatycznego”.
Transport elektryczny
Ilość (nazwy zwyczajowe) | (Wspólne) symbole | Definiowanie równania | Jednostki SI | Wymiar |
---|---|---|---|---|
Liniowa, powierzchniowa, objętościowa gęstość ładunku | λ e dla liniowego, σ e dla powierzchni, ρ e dla objętości. |
|
do m - n , n = 1, 2, 3 | [I][T][L] - rz |
Pojemność | C |
V = napięcie, nie objętość. |
F = CV -1 | [I] 2 [T] 4 [L] −2 [M] −1 |
Prąd elektryczny | I | A | [I] | |
Gęstość prądu elektrycznego | J | m -2 | [I][L] -2 | |
Gęstość prądu przesunięcia | J d | m -2 | [I][L] -2 | |
Gęstość prądu konwekcyjnego | jc _ | m -2 | [I][L] -2 |
Pola elektryczne
Ilość (nazwy zwyczajowe) | (Wspólne) symbole | Definiowanie równania | Jednostki SI | Wymiar |
---|---|---|---|---|
Pole elektryczne , natężenie pola, gęstość strumienia, gradient potencjału | mi | NC -1 = Vm -1 | [M][L][T] −3 [I] −1 | |
Strumień elektryczny | Φ E | Nm 2 do- 1 | [M][L] 3 [T] −3 [I] −1 | |
Absolutna przenikalność ; | ε | Fm- 1 | [Ja] 2 [T] 4 [M] −1 [L] −3 | |
Elektryczny moment dipolowy | P |
a = separacja ładunków skierowana od ładunku -ve do ładunku +ve |
Cm | [I][T][L] |
Polaryzacja elektryczna, gęstość polaryzacji | P | Cm -2 | [I][T][L] -2 | |
Pole przesunięcia elektrycznego , gęstość strumienia | D | Cm -2 | [I][T][L] -2 | |
Strumień przemieszczenia elektrycznego | Φ D | C | [TO] | |
Absolutny potencjał elektryczny , potencjał skalarny EM względem punktu
|
φ, V | V = JC -1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | |
Napięcie , różnica potencjałów elektrycznych | Δ φ , Δ V | V = JC -1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 |
Wielkości magnetyczne
Transport magnetyczny
Ilość (nazwy zwyczajowe) | (Wspólne) symbole | Definiowanie równania | Jednostki SI | Wymiar |
---|---|---|---|---|
Liniowa, powierzchniowa, objętościowa gęstość biegunów | λ m dla liniowego, σ m dla powierzchni, ρ m dla objętości. |
|
Wb m - n
|
[L] 2 [M][T] −2 [I] −1 (Wb) [I][L] (Jestem) |
Prąd monopolowy | ja m | Wb s −1 ms -1 |
[L] 2 [M][T] −3 [I] −1 (Wb) [I][L][T] -1 (przed południem) |
|
Gęstość prądu monopolowego | J m | Wb s −1 m −2 A m −1 s −1 |
[M][T] −3 [I] −1 (Wb) [I][L] −1 [T] −1 (Am) |
Pola magnetyczne
Ilość (nazwy zwyczajowe) | (Wspólne) symbole | Definiowanie równania | Jednostki SI | Wymiar |
---|---|---|---|---|
Pole magnetyczne , natężenie pola, gęstość strumienia, pole indukcyjne | B | T = NA -1 m -1 = Wbm -2 | [M][T] −2 [I] −1 | |
Potencjał magnetyczny , potencjał wektorowy EM | A | Tm = NA -1 = Wbm3 | [M][L][T] −2 [I] −1 | |
Strumień magnetyczny | Φ B | Wb = Tm2 | [L] 2 [M][T] −2 [I] −1 | |
Przepuszczalność magnetyczna | V·s·A -1 ·m -1 = N·A -2 = T·m·A -1 = Wb·A -1 ·m -1 | [M][L][T] −2 [I] −2 | ||
Moment magnetyczny , magnetyczny moment dipolowy | m , μ b , Π |
Możliwe są dwie definicje:
a = separacja biegunów N to liczba zwojów przewodnika |
m 2 | [Ja][L] 2 |
Namagnesowanie | M | m -1 | [I] [L] −1 | |
pola magnetycznego (natężenie pola AKA) | H | Możliwe są dwie definicje:
|
m -1 | [I] [L] −1 |
Natężenie namagnesowania , polaryzacja magnetyczna | ja , j | T = NA -1 m -1 = Wbm -2 | [M][T] −2 [I] −1 | |
Indukcyjność własna | Ł | Możliwe są dwie równoważne definicje:
|
H = Wb A -1 | [L] 2 [M] [T] −2 [I] −2 |
Indukcyjność wzajemna | M | Ponownie możliwe są dwie równoważne definicje:
Indeksy dolne 1,2 odnoszą się do dwóch przewodników/cewek indukcyjnych wzajemnie indukujących napięcie/łączących przez siebie strumień magnetyczny. Można je wymienić na wymagany przewodnik/cewkę; |
H = Wb A -1 | [L] 2 [M] [T] −2 [I] −2 |
Współczynnik żyromagnetyczny (dla naładowanych cząstek w polu magnetycznym) | γ | Hz T -1 | [M] −1 [T][I] |
Obwody elektryczne
Obwody prądu stałego, definicje ogólne
Ilość (nazwy zwyczajowe) | (Wspólne) symbole | Definiowanie równania | Jednostki SI | Wymiar |
---|---|---|---|---|
Napięcie na zaciskach dla | V ter | V = JC -1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | |
Napięcie obciążenia dla obwodu | obciążenie V | V = JC -1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | |
Rezystancja wewnętrzna zasilacza | R wew | Ω = VA -1 = J s do -2 | [M][L] 2 [T] −3 [I] −2 | |
Rezystancja obciążenia obwodu | R wew | Ω = VA -1 = J s do -2 | [M][L] 2 [T] −3 [I] −2 | |
Siła elektromotoryczna (emf), napięcie w całym obwodzie, w tym zasilacz, komponenty zewnętrzne i przewodniki | mi | V = JC -1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 |
Obwody prądu przemiennego
Ilość (nazwy zwyczajowe) | (Wspólne) symbole | Definiowanie równania | Jednostki SI | Wymiar |
---|---|---|---|---|
Rezystancyjne napięcie obciążenia | V R | V = JC -1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | |
Napięcie obciążenia pojemnościowego | V C | V = JC -1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | |
Napięcie obciążenia indukcyjnego | V L | V = JC -1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | |
Reaktancja pojemnościowa | X C | Ω −1 m −1 | [Ja] 2 [T] 3 [M] −2 [L] −2 | |
Reaktywność indukcyjna | X l | Ω −1 m −1 | [Ja] 2 [T] 3 [M] −2 [L] −2 | |
Impedancja elektryczna AC | Z |
|
Ω −1 m −1 | [Ja] 2 [T] 3 [M] −2 [L] −2 |
Stała fazowa | δ, φ | bezwymiarowy | bezwymiarowy | |
Prąd szczytowy AC | I0 | A | [I] | |
Średni prąd kwadratowy prądu zmiennego | ja rms | A | [I] | |
Szczytowe napięcie AC | V0 | V = JC -1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | |
Średnia kwadratowa napięcia prądu przemiennego | V rms | V = JC -1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | |
AC emf, średnia kwadratowa | V = JC -1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | ||
Średnia moc AC | W = J s -1 | [M] [L] 2 [T] −3 | ||
Pojemnościowa stała czasowa | τ C | S | [T] | |
Indukcyjna stała czasowa | τ l | S | [T] |
Obwody magnetyczne
Ilość (nazwy zwyczajowe) | (Wspólne) symbole | Definiowanie równania | Jednostki SI | Wymiar |
---|---|---|---|---|
Siła magnetomotoryczna , mmf | fa , |
N = liczba zwojów przewodnika |
A | [I] |
Elektromagnetyzm
Pola elektryczne
Ogólne równania klasyczne
Sytuacja fizyczna | równania |
---|---|
Gradient i pole potencjału elektrycznego |
|
Opłata punktowa | |
W punkcie lokalnej tablicy ładunków punktowych | |
W punkcie z powodu kontinuum ładunków | |
Moment elektrostatyczny i energia potencjalna wywołane niejednorodnymi polami i momentami dipolowymi |
|
Pola i momenty magnetyczne
Ogólne równania klasyczne
Sytuacja fizyczna | równania |
---|---|
Potencjał magnetyczny, potencjał wektorowy EM | |
Ze względu na moment magnetyczny |
|
Moment magnetyczny spowodowany rozkładem prądu | |
Moment magnetostatyczny i energia potencjalna wywołane niejednorodnymi polami i momentami dipolowymi |
|
Obwody elektryczne i elektronika
Poniżej N = liczba przewodów lub elementów obwodu. Subscript net odnosi się do równoważnej i wypadkowej wartości właściwości.
Sytuacja fizyczna | Nomenklatura | Seria | Równoległy |
---|---|---|---|
Rezystory i przewodniki |
|
|
|
Ładunek, kondensatory, prądy |
|
|
|
Cewki indukcyjne |
|
|
Okrążenie | Równania obwodu prądu stałego | Równania obwodu prądu przemiennego |
---|---|---|
Obwody RC | Równanie obwodu
Ładunek kondensatora Rozładowanie kondensatora |
|
Obwody RL | Równanie obwodu
wzrost prądu cewki ja Spadek prądu cewki |
|
Obwody LC | Równanie obwodu
|
Równanie obwodu
mi Ładunek obwodu prąd obwodu elektryczna energia potencjalna obwodu Energia potencjalna obwodu magnetycznego |
Obwody RLC | Równanie obwodu
|
Równanie obwodu
Ładunek obwodu
|
Zobacz też
- Definiowanie równania (chemia fizyczna)
- Równania Fresnela
- Lista równań w mechanice klasycznej
- Lista równań w mechanice płynów
- Lista równań w grawitacji
- Lista równań w fizyce jądrowej i cząstek elementarnych
- Lista równań w mechanice kwantowej
- Lista równań w teorii fal
- Lista równań fotoniki
- Lista równań relatywistycznych
- Jednostki elektromagnetyzmu SI
- Tabela równań termodynamicznych
przypisy
Źródła
- premiera Whelana; MJ Hodgeson (1978). Podstawowe zasady fizyki (wyd. 2). Johna Murraya. ISBN 0-7195-3382-1 .
- G. Woan (2010). Cambridge Handbook of Physics Formuły . Wydawnictwo Uniwersytetu Cambridge. ISBN 978-0-521-57507-2 .
- A. Halperna (1988). 3000 rozwiązanych problemów z fizyki, seria Schauma . Mc Graw Hill. ISBN 978-0-07-025734-4 .
- RG Lerner ; GL Trigg (2005). Encyklopedia fizyki (wyd. 2). Wydawcy VHC, Hans Warlimont, Springer. s. 12–13. ISBN 978-0-07-025734-4 .
- CB Parkera (1994). McGraw Hill Encyclopaedia of Physics (wyd. 2). Wzgórze McGrawa. ISBN 0-07-051400-3 .
- PA Tipler; G. Mosca (2008). Fizyka dla naukowców i inżynierów: z nowoczesną fizyką (wyd. 6). WH Freeman and Co. ISBN 978-1-4292-0265-7 .
- LN Ręka; JD Finch (2008). Mechanika analityczna . Wydawnictwo Uniwersytetu Cambridge. ISBN 978-0-521-57572-0 .
- TB Arkill; CJ Millara (1974). Mechanika, wibracje i fale . Johna Murraya. ISBN 0-7195-2882-8 .
- Ból HJ (1983). Fizyka wibracji i fal (wyd. 3). John Wiley & Synowie. ISBN 0-471-90182-2 .
- JR Forshaw; AG Smith (2009). Dynamika i teoria względności . Wileya. ISBN 978-0-470-01460-8 .
- GAG Bennet (1974). Elektryczność i współczesna fizyka (wyd. 2). Edwarda Arnolda (Wielka Brytania). ISBN 0-7131-2459-8 .
- Grant IS; WR Phillips; Fizyka Manchesteru (2008). Elektromagnetyzm (wyd. 2). John Wiley & Synowie. ISBN 978-0-471-92712-9 .
- DJ Griffiths (2007). Wprowadzenie do elektrodynamiki (wyd. 3). Pearson Education, Dorling Kindersley. ISBN 978-81-7758-293-2 .
Dalsza lektura
- LH Greenberg (1978). Fizyka z nowoczesnymi zastosowaniami . Holt-Saunders International WB Saunders and Co. ISBN 0-7216-4247-0 .
- JB Marion; WF Hornjak (1984). Zasady fizyki . Holt-Saunders International Saunders College. ISBN 4-8337-0195-2 .
- A. Beisera (1987). Koncepcje fizyki współczesnej (wyd. 4). McGraw-Hill (międzynarodowy). ISBN 0-07-100144-1 .
- HD Młody; RA Freedman (2008). Fizyka uniwersytecka - z fizyką współczesną (wyd. 12). Addison-Wesley (Pearson International). ISBN 978-0-321-50130-1 .