Основные понятия

Абсолютная шкала температур – температурная шкала, называемая также шкалой Кельвина, нулевая температура в которой соответствует абсолютному нулю (»-273 оС), а каждый градус температуры равен градусу шкалы Цельсия

Агрегатные состояния вещества – состояния одного и того же вещества, переходы между которыми сопровождаются резкими изменениями его физических свойств (например, плотности, удельной теплоёмкости и т.п.); вода, например, может находиться в одном из трёх агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном  

Амперметр – прибор, предназначенный для измерения силы тока

Атмосферное давление – давление воздуха атмосферы на находящиеся в нём тела и на земную поверхность

Анод – положительно заряженный электрод

Атом – мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая все его свойства

Атомная единица массы (а. е. м.) – 1/12 массы атома изотопа углерода с массовым числом 12.

Вакуум – разряженный газ, концентрация молекул в котором так мала, что они не сталкиваются друг с другом

Вес тела – сила, с которой это тело, притягиваемое Землёй, действует на горизонтальную опору или растягивает подвес

Внутренняя энергия тела – сумма кинетической энергии теплового движения его атомов и молекул и потенциальной энергии их взаимодействия между собой

Внутреннее сопротивление  – сопротивление источника тока

Вольтметр – прибор, предназначенный для измерения напряжения в электрических цепях

Второй закон Ньютона – произведение массы тела на его ускорение равно сумме сил, действующих на это тело

Второй закон термодинамики – невозможен процесс, единственным результатом которого был бы переход количества теплоты от холодного тела к горячему

Газовые законы – зависимости между макроскопическими параметрами газа в изопроцессах

Гравитационная постоянная – G, коэффициент пропорциональности в законе всемирного тяготения, численно равный силе притяжения между двумя точечными телами массой 1 кг, расположенных на расстоянии 1 м друг от друга

Гравитационные силы – силы всемирного тяготения, в результате действия которых все тела притягиваются друг к другу

Двигатели внутреннего сгорания – тепловые двигатели, в которых часть химической энергии сгорающего топлива преобразуется в механическую энергию

Деформация – изменение взаимного расположения точек тела, в результате которого меняется его размеры, форма и объём

Динамика – раздел механики, изучающий причины движения тел

Динамометр – прибор для измерения силы

Диод – двухэлектродный электровакуумный, полупроводниковый или газоразрядный прибор, обладающий односторонней проводимостью

Диффузия – движение частиц вещества, приводящее к его переносу и соответствующим изменениям его концентрации, а также к взаимопроникновению частиц одного вещества в другое

Диэлектрики – вещества, в которых нет свободных зарядов

Закон Авогадро: в равных объёмах идеальных газов при одинаковых давлениях и температурах содержится одинаковое количество вещества

Закон Бойля-Мариотта: при изотермическом процессе произведение давления данной массы газа на его объём не изменяется

Закон всемирного тяготения: любые два тела притягиваются друг к другу с силой, которая прямо пропорциональна массам обоих тел и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними

Закон Гей-Люссака: при изобарном процессе отношение объёма данной массы газа к его температуре постоянно

Закон Гука: модуль силы упругости при упругой деформации растяжения (или сжатия) тела прямо пропорционален абсолютному значению изменения его длины

Закон Джоуля - Ленца:  количество теплоты, выделяющееся в проводнике с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивлению проводника и интервала времени прохождения тока по проводнику

Закон инерции: если на тело не действуют никакие другие тела, то тело будет находиться в покое или двигаться равномерно и прямолинейно

Закон Кулона: сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними

Закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна отношению электродвижущей силы к суммарному сопротивлению цепи

Законом Ома для участка цепи: сила тока через проводник прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна его сопротивлению

Закон сохранения импульса: суммарный импульс замкнутой системы тел не изменяется

Законом сохранения электрического заряда: в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остаётся неизменной

Заряженные тела – тела, обладающие электрическим зарядом

Идеальный газ – газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало

Идеальный тепловой двигатель – двигатель, работающий по циклу, состоящему из двух идеальных изотермических и двух идеальных адиабатных процессов, предложенный французским физиком С. Карно

Изобара – график зависимости объёма газа от его температуры при изобарном процессе

Изобарный процесс –  изменение состояния газа, происходящее при постоянном давлении

Изопроцессы – процессы, протекающие при неизменном значении одного из макроскопических параметров (давления, объёма или температуры)

Импульс тела – величина, равная произведению массы тела на его скорость

Ионы – электрически заряженные атомы или группы атомов, потерявшие или присоединившие к себе электроны

Ионная проводимость – вид электрической проводимости вещества, при котором носителями свободных зарядов являются ионы

Испарение – образование пара, происходящее на поверхности жидкости

Источник тока – устройство, внутри которого происходит разделение разноимённых электрических зарядов под действием сторонних сил

Инерция – свойство тела сохранять состояние равномерного прямолинейного движения или покоя, когда действующие на него силы отсутствуют или взаимно уравновешены

Кинетическая энергия тела – величина, равная половине произведению массы тела на квадрат его скорости

Кипение – интенсивный процесс перехода жидкости в пар, происходящий в результате образования большого числа пузырьков пара, всплывающих и лопающихся на поверхности жидкости при её нагревании

Коэффициентом полезного действия – отношение работы, совершённой двигателем к количеству теплоты, полученной от нагревателя

Коэффициент упругости (жёсткости) – коэффициент пропорциональности в законе Гука

Макроскопические параметры – давление, объём и температура макроскопического тела, характеризующая его состояние без учёта его молекулярного строения

Масса – отношение модуля силы, действующей на тело, к модулю ускорения, которое это тело получило в результате действия этой силы

Международная система единиц (СИ) – система из семи основных физических единиц: длины – метр, массы - килограмм, времени – секунда, силы тока – ампер, абсолютной температуры – кельвин, силы света – кандела, количества вещества – моль

Механика – наука об общих законах движения тел

Механическая энергия тела – энергия, связанная с его скоростью и положением относительно других тел, равная сумме кинетической и потенциальной энергий тела

Механическое движение – изменение положения тела в пространстве по отношению к другим телам

Моль – единица измерения количества вещества в системе СИ, равная количеству вещества, содержащегося в 12 г углерода

Молярная масса – отношение массы данного образца вещества к количеству вещества, содержащегося в этом образце

Мощность тока – отношение работы тока за некоторый интервал времени к величине этого интервала

Напряжённость электрического поля – отношение силы, с которой поле действует на заряд в данной его точке, к величине этого заряда

Отрицательный электрический заряд – знак электрического заряда электрона

Пар – вещество в газообразном состоянии

Первый закон термодинамики (закон сохранения и превращения энергии) - изменение внутренней энергии системы при переходе из одного состояния в другое равно сумме работ внешних сил и количества теплоты, переданного системе

Постоянная (число) Авогадро – NA, число атомов (или молекул), содержащееся в одном моле любого вещества

Постоянная Больцмана – k, физическая постоянная, равная отношению универсальной газовой постоянной к числу Авогадро

Постоянный ток – электрический ток, сила которого не изменяется со временем

Поступательное движение – движение тела, при котором любая прямая, проведённая в этом теле, перемещается параллельно самой себе

Потенциал электрического поля – отношение потенциальной энергии заряда в электрическом поле к величине этого заряда

Потенциальная энергия – энергия, связанная только с относительным расположением тел или их частей (деформацией)

Связанные заряды – заряды, возникающие на поверхности диэлектрика при его поляризации в электрическом поле

Сверхпроводимость – обращение в нуль сопротивления проводника, наблюдаемое у некоторых веществ при охлаждении их ниже определённой (критической) температуры

Сила – количественная мера взаимодействия тел между собой, в результате которого тела приобретают ускорения

Сила Архимеда – направленная вверх сила, действующая на всякое тело, погружённое в жидкость (или газ), и равная весу вытесненной этим телом жидкости (или газа)

Силы трения – силы, препятствующие относительному движению соприкасающихся тел

Сила трения покоя – сила трения между двумя соприкасающимися телами, неподвижными относительно друг друга

Сила трения скольжения - сила, препятствующая, скольжению одного тела по поверхности другого

Сила тяжести – сила, с которой Земля притягивает тело, находящееся на её поверхности или вблизи неё

Температура – физическая величина, характеризующая состояние теплового равновесия системы из двух или нескольких тел; при этом, если тела находятся в тепловом равновесии, то они имеют одну и ту же температуру

Температура нагревателя – максимальная температура, до которой нагревается рабочее тело в тепловом двигателе

Температурный коэффициент сопротивления – коэффициент пропорциональности в зависимости сопротивления от температуры, численно равный относительному изменению сопротивления при нагревании проводника на 1 К

Тепловые двигатели – устройства, преобразующие часть внутренней энергии тел в механическую энергию

Теплообмен (теплопередача) – процесс передачи энергии от одного тела к другому без совершения работы

Термодинамика – раздел физики, изучающий тепловые процессы макроскопических тел без использования характеристик движения и взаимодействия молекул или атомов

Удельная теплоёмкость – величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать 1 кг вещества, чтобы поднять его температуру на 1 оС

Удельная теплота плавления – величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать 1 кг кристаллического вещества, чтобы превратить его в жидкость той же температуры

Удельная теплота парообразования величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать 1 кг жидкости, чтобы превратить её в пар той же температуры

Физика – наука о природе, изучающая основные характеристики и явления материального мира

Центростремительное ускорение – ускорение тела или точки при  равномерном движении по окружности

Шкала Цельсия – температурная шкала, названная в честь А. Цельсия, в которой один градус (оС) равен 1/100 разности температур кипения воды и таяния льда при нормальном атмосферном давлении, а точка таяния льда принята за 0 оС

Электрическая проводимость вещества – способность вещества проводить ток под действием электрического поля

Электрический заряд – одно из свойств материи, определяющее интенсивность электромагнитных взаимодействий между заряженными частицами и телами

Электрические силы – силы, действующие между заряженными частицами и телами

Электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике

Электрическое поле – материальный объект, существующий вокруг электрических зарядов и являющийся одной из форм проявления электромагнитного поля

Электродвижущая сила – отношение работы сторонних сил при перемещении заряда по полной цепи к величине этого заряда

Электродинамика – раздел физики, изучающий взаимодействие между электрически заряженными телами и частицами

Электроёмкость – отношение заряда одной из обкладок конденсатора к напряжению между его обкладками

Электролиз – процесс разложения электролита при пропускании электрического тока

Электролит – вещество, обладающее ионной проводимостью

Электролитическая диссоциацияраспад молекул электролита на ионы

Энергия – способность тела или системы тел совершить работу

Определения и формулы

Равномерное прямолинейное движение 

Скорость

Скоростью равномерного прямолинейного движения называют постоянную векторную величину, численно равную перемещению, которое совершает тело за единицу времени (t).

Скорость


СИ: м/с

Проекция скорости на координатную ось

Проекция скорости (vx) на координатную ось равна изменению координаты (x-x0) в единицу времени (t).

Проекция скорости на координатную ось.jpg


СИ: м/с

Перемещение

Перемещение при равномерном прямолинейном движении равно произведению скорости на время (t) этого перемещения.

Перемещение


СИ: м

Проекция перемещения на координатную ось

Проекция перемещения (sx) при равномерном прямолинейном перемещении равна изменению координаты (x-x0).

Проекция перемещения на координатную ось.jpg


СИ: м 

Равноускоренное прямолинейное движение 

Средняя скорость при неравномерном прямолинейном движении

Средняя скорость при неравномерном прямолинейном движении равна отношению перемещения на время (t), в течение которого оно совершено.

Средняя скорость при неравномерном прямолинейном движении.jpg


СИ: м

Ускорение

Ускорение тела  при его равноускоренном движении — величина, равная отношению изменения скорости к промежутку времени (t), в течение которого это изменение произошло.

Ускорение


СИ: м/c2

Скорость

Скорость  тела в любой момент времени (t) равноускоренного прямолинейного движения определяется начальной скоростью тела и его ускорением .

Скорость


СИ: м/с

Перемещение

Перемещение (s) тела в любой момент времени (t) равноускоренного прямолинейного движения определяется начальной скоростью (v0) тела и его конечной скоростью (v=v0+a×t).


Перемещение



СИ: м

Координата тела

Координата (x) тела в любой момент времени (t) определяется начальной координатой (x0), начальной скоростью и ускорением (a).

Координата тела


СИ: м

Ускорение свободного падения

Ускорение свободного падения (g) одинаково для всех тел на данной широте Земного шара.

Ускорение свободного падения


СИ: м/c2 

Равномерное движение по окружности 

Угловая скорость

Угловая скорость (ω) тела при равномерном движении по окружности характеризует быстроту изменения угла поворота и:

  • равна отношению изменения угла поворота (Δφ) к промежутку времени (Δt), за которое это изменение произошло;
  • определяется отношением линейной скорости (v) к радиусу окружности (r);
  • пропорциональна частоте обращения (n);
  • обратно пропорциональна периоду обращения (Т)

Угловая скорость


СИ: рад/с

Частота обращения (n) — число оборотов по окружности в единицу времени — величина, обратная периоду обращения (Т).
Частота обращения


СИ: 1/с 

Период обращения (Т) — время совершения телом одного полного оборота.

Период обращения


СИ: с

Линейная скорость

Скорость тела при равномерном движении по окружности (v):

  • пропорциональна длине окружности (2πr) и обратно пропорциональна периоду обращения (T)
  • пропорциональна длине окружности (2πr) и частоте обращения (n).
Линейная скорость


СИ: м/с

Центростремительное ускорение

Ускорение (а) тела, равномерно движущегося по окружности, направлено по радиусу окружности к её центру и:
  • пропорционально квадрату скорости (v) и обратно пропорционально радиусу окружности (r);
  • связано с периодом обращения (T) и частотой обращения (n) формулами:
Центростремительное ускорение

Динамика

Законы Ньютона

Первый закон Ньютона

Существуют такие системы отсчета, относительно которых тело сохраняет состояния покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела или равнодействующая всех приложенных к телу сил равна нулю.

Первый закон Ньютона


Второй закон Ньютона

Равнодействующая всех сил  приложенных к телу, равна произведению массы (m) тела на его ускорение, сообщенное этими силами.

Второй закон Ньютона


СИ: Н

Третий закон Ньютона

Тела действуют друг на друга с силами и равными по модулю и противоположными по направлению.

Третий закон Ньютона


СИ: Н
Силы в природе

Закон Гука

Сила упругости (Fупр), возникающая при деформации тела, пропорциональна удлинению тела (x) и направлена противоположно направлению перемещения частиц тела при деформации.

Закон Гука


СИ: Н

Закон всемирного тяготения

Тела притягиваются друг к другу с силой (F), модуль которой пропорционален произведению их масс (m1 и m2) и обратно пропорционален квадрату расстояния между их центрами масс (R).

Закон всемирного тяготения


СИ: Н

Гравитационная постоянная

Гравитационная постоянная (G) численно равна силе притяжения двух точечных тел массой один килограмм каждое при расстоянии между ними один метр.

Гравитационная постоянная


СИ: (Н×м2)/кг2

Сила тяжести

Сила тяжести (Fт) равна произведению массы тела (m) на ускорение свободного падения (g).

Сила тяжести


СИ: Н

Ускорение свободного падения
  • вблизи поверхности Земли (g0);
  • на высоте (h) от поверхности Земли (gh).
Ускорение свободного падения


где G — гравитационная постоянная;
M — масса Земли;
R — радиус Земли.

СИ: м/c2

Вес покоящихся и движущихся тел

Вес тела (Р):

1) в состоянии покоя или движущегося равномерно и прямолинейно: P = m*g
2) движущегося вверх с ускорением (а): P = m*(g-a)
3) движущегося вниз с ускорением (а): P = m*(g-a)
4) движущегося со скоростью (v) на выпуклой поверхности радиусом (R) в верхней точке: 
Вес покоящихся и движущихся тел


5) движущегося со скоростью (v) на вогнутой поверхности радиусом (R) в нижней точке: 
Вес покоящихся и движущихся тел


6) в невесомости: P = 0

СИ: Н

Силы трения

Трение покоя

Максимальная сила трения покоя (Fтр)max пропорциональна силе нормального давления (N) и зависит от характера взаимодействия соприкасающихся поверхностей тел, определяемого коэффициентом трения (μ)

(Fтр)max=μ×N

СИ: Н

Трение скольжения

Сила трения скольжения (Fтр) пропорциональна силе давления (N), коэффициенту трения (μ) и направлена противоположно направлению движения тела.

Fтр=μ×N

СИ: Н

Коэффициент трения

Коэффициент трения (μ) вычисляют как отношение модулей силы трения (Fтр) и силы давления (N).

μ=Fтр/N

Движение тела под действием силы трения

1) Путь (l), пройденный движущимся телом под действием силы трения до полной остановки (тормозной путь), прямо пропорционален квадрату начальной скорости (v0) и обратно пропорционален коэффициенту трения (μ): 

Движение тела под действием силы трения
, (g — ускорение свободного падения).

2) Время (t) движения тела под действием силы трения до момента полной остановки (время торможения) прямо пропорционально начальной скорости (v0) и обратно пропорционально коэффициенту трения (μ): 

Время (t) движения тела под действием силы трения.jpg


СИ: м, с

Движение тела под действием нескольких сил

Условие равновесия тела (как материальной точки)
Тело находится в равновесии (в покое или движется равномерно и прямолинейно), если сумма проекций всех сил, действующих на тело, на любую ось (ОХ, ОY, O, …) равна нулю.

Условие равновесия тела


СИ: Н

Движение тела по наклонной плоскости

Ускорение тела, скользящего вниз по наклонной плоскости с углом наклона (α) и коэффициентом трения тела о плоскость (μ), не зависит от массы тела и равно: 

Движение тела по наклонной плоскости
, (g — ускорение свободного падения)

СИ: м/с2

Движение связанных тел через неподвижный блок

Ускорение двух тел, массами m1 и m2, связанных нитью, перекинутой через неподвижный блок, равно:

Движение связанных тел через неподвижный блок
, (g — ускорение свободного падения)

СИ: м/с2

Законы сохранения в механике

Импульс тела

Импульс тела  — векторная величина, равная произведению массы (m) тела на его скорость.

Импульс тела


СИ: (кг×м)/с

Импульс силы

Импульс силы равен изменению импульса тела.

Импульс силы


СИ: Н×с

Закон сохранения импульса

Геометрическая сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остается постоянной при любых движениях и взаимодействиях тел системы.

Закон сохранения импульса


СИ: Н×с

Механическая работа силы

Работа (А) постоянной силы равна произведению модулей векторов силы и перемещения на косинус угла между этими векторами.

Механическая работа силы


СИ: Дж

Теорема о кинетической энергии

Работа (А) силы (или равнодействующей сил) равна изменению кинетической энергии (Ek1 и Ek2) движущегося тела.

Теорема о кинетической энергии.jpg
,

где m — масса тела, v1, v2 — начальная и конечная скорости тела

СИ: Дж

Потенциальная энергия поднятого тела

Потенциальная энергия (ЕП) тела, поднятого на некоторую высоту (h) над нулевым уровнем, равна работе (А) силы тяжести (m×g) при падении тела с этой высоты до нулевого уровня.

A=ЕП=m×g×h

СИ: Дж

Работа силы тяжести

Работа (А) силы тяжести (mg) не зависит от пути, пройденного телом, а определяется разностью высот (Δh=h2-h1) положения тела в конце и в начале пути и равна разности его потенциальных энергий (EП2 и EП1).

A=-(EП2-EП1)=-m×g×Δh

СИ: Дж

Потенциальная энергия деформированного тела

Потенциальная энергия (ЕП) деформированного тела (пружины) равна работе силы упругости при переходе тела (пружины) в состояние, в котором его деформация равна нулю.

Потенциальная энергия деформированного тела.jpg


где k — жесткость; х — деформация пружины.

СИ: Дж

Закон сохранения полной механической энергии

Полная механическая энергия замкнутой системы тел, взаимодействующих силами тяготения или силами упругости, остается неизменной при любых движениях тел системы.

ЕК2+ЕП2=ЕК1+ЕП1=const

СИ: Дж

Движение жидкостей и газов по трубам

Закон Бернулли

Давление жидкости, текущей в трубе, больше в тех частях трубы, где скорость её движения меньше, и наоборот, в тех частях, где скорость больше, давление меньше.
Закон Бернулли

где:
p1, v1, h1 — давление, скорость и вертикальная координата жидкости в одном сечении трубы; 
p2, v2, h2 — давление, скорость и вертикальная координата жидкости в другом сечении трубы;
ρ — плотность жидкости; g — ускорение свободного падения.
СИ: Па

Молекулярная физика

Химическое количество вещества находится по одной из формул:
Химическое количество вещества

Масса одной молекулы вещества может быть найдена по следующей формуле:
Масса одной молекулы вещества

Связь массы, плотности и объёма:

m = pV

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ) идеального газа:
Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ) идеального газа

Определение концентрации задаётся следующей формулой:

n = N/V

Для средней квадратичной скорости молекул имеется две формулы:

Средняя квадратичная скорость молекул

Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы:
Средняя кинетическая энергия

Постоянная Больцмана, постоянная Авогадро и универсальная газовая постоянная связаны следующим образом:

Постоянная Больцмана, постоянная Авогадро и универсальная газовая постоянная.jpg

Следствия из основного уравнения МКТ:

p = nkT     pV = NkT

Уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона-Менделеева):

pV = vRT
Газовые законы.
Закон Бойля-Мариотта:
Если m = const  и T = const, то: pV = const

Закон Гей-Люссака:
Закон Гей- Люссака

Закон Шарля:
Закон Шарля

Универсальный газовый закон (Клапейрона):
Универсальный газовый закон (Клапейрона)

Давление смеси газов (закон Дальтона):

p = p1 + p2 +p3 + ...

Тепловое расширение тел. Тепловое расширение газов описывается законом Гей-Люссака. Тепловое расширение жидкостей подчиняется следующему закону:
Тепловое расширение жидкостей

Для расширения твердых тел применяются три формулы, описывающие изменение линейных размеров, площади и объема тела:
Расширение твердых тел

Термодинамика

Количество теплоты (энергии) необходимое для нагревания некоторого тела (или количество теплоты выделяющееся при остывании тела) рассчитывается по формуле:

Количество теплоты


Теплоемкость (С - большое) тела может быть рассчитана через удельную теплоёмкость (c - маленькое) вещества и массу тела по следующей формуле:

 С = cm

Фазовые превращения.

При парообразовании поглощается, а при конденсации выделяется количество теплоты равное:
       
Фазовые превращения

При плавлении поглощается, а при кристаллизации выделяется количество теплоты равное:
Фазовые превращения

При сгорании топлива выделяется количество теплоты равное:
      
Фазовые превращения

Уравнение теплового баланса (ЗСЭ). Для замкнутой системы тел выполняется следующее (сумма отданных теплот равна сумме полученных):

Уравнение теплового баланса


Работа идеального газа:
Работа идеального газа

Изменение внутренней энергии рассчитывается по формуле:

Изменение внутренней энергии


Первый закон (первое начало) термодинамики (ЗСЭ):

Первый закон термодинамики


КПД тепловой машины может быть рассчитан по формуле:

КПД тепловой машины


Где: 
Q1 – количество теплоты полученное рабочим телом за один цикл от нагревателя, 
Q2 – количество теплоты переданное рабочим телом за один цикл холодильнику. 

Абсолютная влажность рассчитывается как плотность водяных паров (из уравнения Клапейрона-Менделеева выражается отношение массы к объему и получается следующая формула):

Абсолютная влажность


Относительная влажность воздуха может быть рассчитана по следующим формулам:

Относительная влажность


Потенциальная энергия поверхности жидкости площадью S:

Потенциальная энергия

Электростатика

Электрический заряд может быть найден по формуле:

q = Ne

Закон Кулона (сила электростатического взаимодействия двух электрических зарядов):

Закон Кулона


Где: k - некоторый постоянный электростатический коэффициент, который определяется следующим образом:
Закон Кулона

Потенциальная энергия взаимодействия двух электрических зарядов выражается формулой:

Потенциальная энергия


Работа электрического поля может быть вычислена как разность начальной и конечной потенциальной энергии системы зарядов:

 A = W1 - W2

Работа электрического поля в общем случае может быть вычислена также и по одной из формул:

Работа электрического поля


В однородном поле при перемещении заряда вдоль его силовых линий работа поля может быть также рассчитана по следующей формуле:

A = qEd

Определение потенциала задаётся выражением:

Потенциал


Ёмкость плоского конденсатора:

Ёмкость плоского конденсатора.jpg


Заряд конденсатора:

q = CU

Электрический ток

Сила тока может быть найдена с помощью формулы:
Сила тока

Плотность тока:
Плотность тока

Сопротивление проводника:
Сопротивление проводника

Закон Ома (выражает зависимость силы тока от электрического напряжения и сопротивления):
Закон Омa

Закономерности последовательного соединения:

Закономерности последовательного соединения.jpg


Закономерности параллельного соединения:

Закономерности параллельного соединения.jpg


Работа электрического тока (закон Джоуля-Ленца). Работа А электрического тока протекающего по проводнику обладающему сопротивлением преобразуется в теплоту Q выделяющуюся на проводнике:

Закон Джоуля-Ленца


Мощность электрического тока:

Мощность электрического тока


Энергобаланс замкнутой цепи

Полезная мощность или мощность, выделяемая во внешней цепи:

Полезная мощность


Максимально возможная полезная мощность источника достигается, если R = r и равна:

Максимально возможная полезная мощность.jpg


КПД источника тока:

КПД источника тока

Магнетизм

Сила Ампера, действующая на проводник с током помещённый в однородное магнитное поле, рассчитывается по формуле:

Сила Ампера


Сила Лоренца, действующая на заряженную частицу движущуюся в однородном магнитном поле, рассчитывается по формуле:

Сила Лоренца


ЭДС индукции рассчитывается по формуле:

ЭДС индукции


ЭДС самоиндукции возникающая в катушке:

ЭДС самоиндукции


Энергия катушки (вообще говоря, это энергия магнитного поля внутри катушки):

Энергия катушки

Колебания

Уравнение описывающее физические системы способные совершать гармонические колебания с циклической частотой ω0:

Колебания


Решение предыдущего уравнения является уравнением движения для гармонических колебаний и имеет вид:

Колебания


Период колебаний математического маятника:

Период колебаний математического маятника.jpg


Период колебаний пружинного маятника:

Период колебаний пружинного маятника.jpg


Период гармонических колебаний в электрическом колебательном контуре определяется по формуле:

Период гармонических колебаний.jpg

Волны

Длина волны может быть рассчитана по формуле:

Длина волны


Скорость электромагнитной волны (в т.ч. света) в некоторой среде:

Скорость электромагнитной волны.jpg

Оптика

Оптическая длина пути определяется формулой:

Оптическая длина пути


Оптическая разность хода двух лучей:

Оптическая разность


Формула тонкой линзы:

Формула тонкой линзы


Линейным увеличением линзы Γ называют отношение линейных размеров изображения и предмета:

Линейным увеличением линзы