物理电学的基本定律

1. 电荷守恒定律：这是电学中最基本的定律之一，指出电荷既不会被创造也不会被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体。这意味着在任何孤立系统中，电荷的总量保持不变。电荷的最小单位是元电荷，其值为1.6×10^19库仑。

2. 欧姆定律：描述了电流、电压和电阻之间的关系，即电流（I）通过一段导体时，与这段导体两端的电压（V）成正比，与导体的电阻（R）成反比，表达式为I = V/R。这定律适用于大多数导体，但不适用于所有情况，比如超导体。

3. 库仑定律：定义了两个点电荷之间静电力的大小，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，常数k=9.0×10^9 N·m²/C²。这定律适用于真空中或近似真空的条件下静止的点电荷。

4. 电场：电荷周围存在电场，电场定义为每单位正电荷在该点所受的力，单位是伏特/米(V/m)。电场的概念解释了电荷如何相互作用，即使它们没有直接接触。

5. 焦耳定律：描述电流通过导体时产生的热量，公式为Q = I²Rt，其中Q是热量，I是电流，R是电阻，t是时间。这在计算电器的发热和散热时非常重要。

6. 法拉第电磁感应定律：揭示了变化的磁场能产生电场，即电磁感应现象，是发电机和变压器工作的基础。定律表明，穿过闭合回路的磁通量的变化率，等于该回路中产生的电动势。

7. 电势与电势能：电势是单位正电荷在电场中某一点的电势能，电势差（电压）是推动电荷移动的原因，电势能的改变与电荷移动路径无关，只与起始和结束点的电势差有关。

这些定律共同构成了电学分析和工程应用的基础，从简单的电路设计到复杂的电力系统分析，都离不开这些基本原理。