Lista över elektromagnetismekvationer
Artiklar om |
elektromagnetism |
---|
Den här artikeln sammanfattar ekvationer i teorin om elektromagnetism .
Definitioner
0 Här används e och m för att skilja mellan elektriska och magnetiska laddningar . Definitionerna för monopoler är av teoretiskt intresse, även om riktiga magnetiska dipoler kan beskrivas med hjälp av polstyrkor. Det finns två möjliga enheter för monopolstyrka, Wb (Weber) och A m (Ampere meter). Dimensionsanalys visar att magnetiska laddningar relaterar med q m (Wb) = μ q m (Am).
Initiala mängder
Kvantitet (vanligt namn) | (Vanliga) symbol/er | SI-enheter | Dimensionera |
---|---|---|---|
Elektrisk laddning | q e , q , Q | C = As | [DEN] |
Monopolstyrka , magnetisk laddning | q m , g , sid | Wb eller Am | [L] 2 [M][T] −2 [I] −1 (Wb) [I][L] (Am) |
Elektriska mängder
I motsats till den starka analogin mellan (klassisk) gravitation och elektrostatik , finns det inga "laddningscentrum" eller "centrum för elektrostatisk attraktion"-analoger.
Elektrisk transport
Kvantitet (vanligt namn) | (Vanliga) symbol/er | Definiera ekvation | SI-enheter | Dimensionera |
---|---|---|---|---|
Linjär, ytvolymetrisk laddningstäthet | λ e för linjär, σ e för yta, ρ e för volym. |
|
C m − n , n = 1, 2, 3 | [I][T][L] − n |
Kapacitans | C |
V = spänning, inte volym. |
F = CV −1 | [I] 2 [T] 4 [L] −2 [M] −1 |
Elektrisk ström | jag | A | [I] | |
Elektrisk strömtäthet | J | A m −2 | [I][L] −2 | |
Förskjutningsströmtäthet _ | J d | A m −2 | [I][L] −2 | |
Konvektionsströmtäthet | J c | A m −2 | [I][L] −2 |
Elektriska fält
Kvantitet (vanligt namn) | (Vanliga) symbol/er | Definiera ekvation | SI-enheter | Dimensionera |
---|---|---|---|---|
Elektriskt fält , fältstyrka, flödestäthet, potentiell gradient | E | NC −1 = Vm −1 | [M][L][T] −3 [I] −1 | |
Elektriskt flux | Φ E | N m 2 C −1 | [M][L] 3 [T] −3 [I] −1 | |
Absolut permittivitet ; | ε | F m −1 | [I] 2 [T] 4 [M] −1 [L] −3 | |
Elektriskt dipolmoment | sid |
a = laddningsseparation riktad från -ve till +ve laddning |
Centimeter | [I][T][L] |
Elektrisk polarisation, polarisationstäthet | P | C m −2 | [I][T][L] −2 | |
Elektriskt förskjutningsfält , flödestäthet | D | C m −2 | [I][T][L] −2 | |
Elektriskt deplacementflöde | Φ D | C | [DEN] | |
Absolut elektrisk potential , EM skalär potential relativt punkten
|
φ ,V | V = JC −1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | |
Spänning , Elektrisk potentialskillnad | Δ φ ,Δ V | V = JC −1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 |
Magnetiska mängder
Magnetisk transport
Kvantitet (vanligt namn) | (Vanliga) symbol/er | Definiera ekvation | SI-enheter | Dimensionera |
---|---|---|---|---|
Linjär, yta, volymetrisk poldensitet | λ m för linjär, σ m för yta, ρ m för volym. |
|
Wb m − n
|
[L] 2 [M][T] −2 [I] −1 (Wb) [I][L] (Am) |
Monopolström | jag m | Wb s −1 En ms −1 |
[L] 2 [M][T] −3 [I] −1 (Wb) [I][L][T] −1 (Am) |
|
Monopol strömtäthet | J m | Wb s −1 m −2 A m −1 s −1 |
[M][T] −3 [I] −1 (Wb) [I][L] −1 [T] −1 (Am) |
Magnetiska fält
Kvantitet (vanligt namn) | (Vanliga) symbol/er | Definiera ekvation | SI-enheter | Dimensionera |
---|---|---|---|---|
Magnetfält , fältstyrka, flödestäthet, induktionsfält | B | T = NA −1 m −1 = Wb m −2 | [M][T] −2 [I] −1 | |
Magnetisk potential , EM vektorpotential | A | T m = NA −1 = Wb m 3 | [M][L][T] −2 [I] −1 | |
Magnetiskt flöde | Φ B | Wb = T m 2 | [L] 2 [M][T] −2 [I] −1 | |
Magnetisk permeabilitet | V·s·A −1 ·m −1 = N·A −2 = T·m·A −1 = Wb·A −1 ·m −1 | [M][L][T] −2 [I] −2 | ||
Magnetiskt moment , magnetiskt dipolmoment | m , μB _ , Π |
Två definitioner är möjliga:
a = polseparation N är antalet ledarevarv |
A m 2 | [I][L] 2 |
Magnetisering | M | A m −1 | [I] [L] −1 | |
Magnetisk fältintensitet, (AKA fältstyrka) | H | Två definitioner är möjliga:
|
A m −1 | [I] [L] −1 |
Magnetiseringens intensitet , magnetisk polarisation | Jag , J | T = NA −1 m −1 = Wb m −2 | [M][T] −2 [I] −1 | |
Självinduktans _ | L | Två likvärdiga definitioner är möjliga:
|
H = Wb A −1 | [L] 2 [M] [T] −2 [I] −2 |
Ömsesidig induktans | M | Återigen är två likvärdiga definitioner möjliga:
1,2 subscripts hänvisar till två ledare/induktorer som ömsesidigt inducerar spänning/kopplar magnetiskt flöde genom varandra. De kan bytas ut mot önskad ledare/induktor; |
H = Wb A −1 | [L] 2 [M] [T] −2 [I] −2 |
Gyromagnetiskt förhållande (för laddade partiklar i ett magnetfält) | γ | Hz T −1 | [M] −1 [T][I] |
Elektriska kretsar
DC-kretsar, allmänna definitioner
Kvantitet (vanligt namn) | (Vanliga) symbol/er | Definiera ekvation | SI-enheter | Dimensionera |
---|---|---|---|---|
Plintspänning för | V ter | V = JC −1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | |
Belastningsspänning för krets | V belastning | V = JC −1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | |
Inre motstånd hos strömförsörjningen | R int | Ω = VA −1 = J s C −2 | [M][L] 2 [T] −3 [I] −2 | |
Belastningsmotstånd hos kretsen | R ext | Ω = VA −1 = J s C −2 | [M][L] 2 [T] −3 [I] −2 | |
Elektromotorisk kraft (emk), spänning över hela kretsen inklusive strömförsörjning, externa komponenter och ledare | E | V = JC −1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 |
AC-kretsar
Kvantitet (vanligt namn) | (Vanliga) symbol/er | Definiera ekvation | SI-enheter | Dimensionera |
---|---|---|---|---|
Resistiv lastspänning | V R | V = JC −1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | |
Kapacitiv lastspänning | V C | V = JC −1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | |
Induktiv lastspänning | V L | V = JC −1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | |
Kapacitiv reaktans | X C | Ω −1 m −1 | [I] 2 [T] 3 [M] −2 [L] −2 | |
Induktiv reaktans | X L | Ω −1 m −1 | [I] 2 [T] 3 [M] −2 [L] −2 | |
AC elektrisk impedans | Z |
|
Ω −1 m −1 | [I] 2 [T] 3 [M] −2 [L] −2 |
Faskonstant | δ, φ | dimensionslös | dimensionslös | |
AC toppström | jag0 | A | [I] | |
AC-rotens medelkvadratström | jag rms | A | [I] | |
AC toppspänning | V0 | V = JC −1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | |
AC rot medelkvadratspänning | V rms | V = JC −1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | |
AC emk, rotmedelvärde kvadrat | V = JC −1 | [M] [L] 2 [T] −3 [I] −1 | ||
AC medeleffekt | W = J s −1 | [M] [L] 2 [T] −3 | ||
Kapacitiv tidskonstant | τ C | s | [T] | |
Induktiv tidskonstant | τ L | s | [T] |
Magnetiska kretsar
Kvantitet (vanligt namn) | (Vanliga) symbol/er | Definiera ekvation | SI-enheter | Dimensionera |
---|---|---|---|---|
Magnetomotorisk kraft , mmf | F , |
N = antal ledarevarv |
A | [I] |
Elektromagnetism
Elektriska fält
Allmänna klassiska ekvationer
Fysisk situation | Ekvationer |
---|---|
Elektrisk potentialgradient och fält |
|
Poängavgift | |
Vid en punkt i en lokal samling av punktavgifter | |
Vid en punkt på grund av ett kontinuum av laddning | |
Elektrostatiskt vridmoment och potentiell energi på grund av ojämna fält och dipolmoment |
|
Magnetiska fält och ögonblick
Allmänna klassiska ekvationer
Fysisk situation | Ekvationer |
---|---|
Magnetisk potential, EM vektorpotential | |
På grund av ett magnetiskt ögonblick |
|
Magnetisk moment på grund av en strömfördelning | |
Magnetostatiskt vridmoment och potentiell energi på grund av ojämna fält och dipolmoment |
|
Elektriska kretsar och elektronik
Under N = antal ledare eller kretskomponenter. Prenumerationsnetto avser motsvarande och resulterande fastighetsvärde .
Fysisk situation | Nomenklatur | Serier | Parallell |
---|---|---|---|
Motstånd och ledare |
|
|
|
Laddning, kondensatorer, strömmar |
|
|
|
Induktorer |
|
|
Krets | DC-kretsekvationer | AC-kretsekvationer |
---|---|---|
RC-kretsar | Kretsekvation
Kondensatorladdning Kondensatorurladdning |
|
RL-kretsar | Kretsekvation
Induktorströmökning Induktorströmfall |
|
LC-kretsar | Kretsekvation
|
Kretsekvation
Kretsresonansfrekvens Kretsladdning Kretsström Krets elektrisk potentiell energi Krets magnetisk potentiell energi |
RLC-kretsar | Kretsekvation
|
Kretsekvation
Kretsladdning
|
Se även
- Definiera ekvation (fysikalisk kemi)
- Fresnel ekvationer
- Lista över ekvationer i klassisk mekanik
- Lista över ekvationer i strömningsmekanik
- Lista över ekvationer i gravitation
- Ekvationslista inom kärn- och partikelfysik
- Ekvationslista inom kvantmekaniken
- Lista över ekvationer i vågteori
- Lista över fotonikekvationer
- Lista över relativistiska ekvationer
- SI elektromagnetism enheter
- Tabell över termodynamiska ekvationer
Fotnoter
Källor
- PM Whelan; MJ Hodgeson (1978). Essential Principles of Physics (2:a upplagan). John Murray. ISBN 0-7195-3382-1 .
- G. Woan (2010). Cambridge Handbook of Physics Formulas . Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-57507-2 .
- A. Halpern (1988). 3000 lösta problem i fysik, Schaum-serien . Mc Graw Hill. ISBN 978-0-07-025734-4 .
- RG Lerner ; GL Trigg (2005). Encyclopaedia of Physics (2:a uppl.). VHC Publishers, Hans Warlimont, Springer. s. 12–13. ISBN 978-0-07-025734-4 .
- CB Parker (1994). McGraw Hill Encyclopaedia of Physics (2:a upplagan). McGraw Hill. ISBN 0-07-051400-3 .
- PA tipper; G. Mosca (2008). Fysik för forskare och ingenjörer: med modern fysik ( 6:e upplagan). WH Freeman och Co. ISBN 978-1-4292-0265-7 .
- LN Hand; JD Finch (2008). Analytisk mekanik . Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-57572-0 .
- TB Arkill; CJ Millar (1974). Mekanik, vibrationer och vågor . John Murray. ISBN 0-7195-2882-8 .
- HJ Pain (1983). The Physics of Vibrations and Waves (3:e upplagan). John Wiley & Sons. ISBN 0-471-90182-2 .
- JR Forshaw; AG Smith (2009). Dynamik och relativitet . Wiley. ISBN 978-0-470-01460-8 .
- GAG Bennet (1974). Elektricitet och modern fysik (2:a uppl.). Edward Arnold (Storbritannien). ISBN 0-7131-2459-8 .
- IS Grant; WR Phillips; Manchester Physics (2008). Elektromagnetism (2:a uppl.). John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-92712-9 .
- DJ Griffiths (2007). Introduktion till elektrodynamik (3:e uppl.). Pearson Education, Dorling Kindersley. ISBN 978-81-7758-293-2 .
Vidare läsning
- LH Greenberg (1978). Fysik med moderna tillämpningar . Holt-Saunders International WB Saunders and Co. ISBN 0-7216-4247-0 .
- JB Marion; WF Hornyak (1984). Fysikens principer . Holt-Saunders International Saunders College. ISBN 4-8337-0195-2 .
- A. Beiser (1987). Concepts of Modern Physics (4:e upplagan). McGraw-Hill (Internationell). ISBN 0-07-100144-1 .
- HD Ung; RA Freedman (2008). University Physics – With Modern Physics (12:e upplagan). Addison-Wesley (Pearson International). ISBN 978-0-321-50130-1 .