物理

1. 粒子的轉動慣量

考慮一個旋轉粒子。質量為 m 的粒子受到力 F 的作用，繞軸 O 旋轉。粒子與旋轉軸的距離為 r。初始狀態下，粒子靜止（v = 0）。在力 F 的作用下，粒子以一定的速度運動，因此粒子具有切向加速度。力 (F)、質量 (m) 和粒子切向加速度之間的關係以公式 3 表示：

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電流的定義

在銅等導體中，存在一些電子，它們以極高的速度自由地隨機運動，但不會逃離金屬。這些可以自由移動的電子稱為自由電子。儘管電子可以向各個方向自由移動，但並沒有電子向某個特定方向的流動。這種情況發生在銅線兩端之間沒有電位差時。

當導線連接到電源時，銅導線的兩端會產生電位差，從而在銅導線內部形成電場。電場的存在使得自由電子受到電場力 F = qE = eE 的作用，其中 F 為電場力，e 為電子電荷，E 為電場強度。此電場力使所有自由運動的電子一起加速，加速方向與電場力的方向相同。

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關於電容器定義的文章

電容器的定義是儲存電荷和電位能的裝置。簡單的電容器由兩塊導體板或薄片組成，這兩塊導體板或薄片彼此靠近但不接觸，中間隔著絕緣體或真空。導體是一種能夠導電的材料，例如金屬；而絕緣體是一種不能導電的材料，例如塑膠。

最初，兩個導體都不帶電，呈現電中性。要使一個導體帶正電，另一個導體帶負電，就必須發生電子轉移。電子位於原子表面，因此很容易移動。電子轉移後，其中一個導體就擁有多餘的電子（缺乏質子）。

因此，一個導體帶負電，而另一個導體由於缺少電子（質子過多）而帶正電。關於電容器充電過程的詳細描述，請參閱「電容器儲能」部分。

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電位的定義

電位定義為單位電荷的電位能。假設電荷 q 在 a 點時的電位能等於 EP _a，則 a 點的電位可表示如下：

V = 電位，EP = 電位能，q = 電荷

電壓 V 不僅存在於 a 點，也存在於電場中的所有點。這裡以 a 點為例進行說明。稍後將解釋，電壓 V 與電荷量 q 無關。

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關於電位能的文章

在學習這個主題之前，首先要了解功、保守力、保守力與位能的關係、電力和電場。

電場力是保守力。

除了萬有引力和彈簧力之外，保守力的另一個例子是電力。為了更好地理解為什麼電力被稱為保守力，請閱讀以下解釋。

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本文介紹如何利用高斯定律來確定電場強度。

單點電荷產生的電場

要計算單一正電荷所產生的電場，第一步是選擇一個半徑為 r 的球形高斯面，球心位於該電荷處。球的表面積為 4πr²。².

從球心發出的電場垂直穿透球面，因此電通量公式為 Φ = E A。高斯定律公式為 Φ = Q/ε _o

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關於高斯定律的文章

關於庫侖定律，人們已經研究了電荷之間的作用力。在對電場的回顧中，討論了庫侖定律的另一種形式，即 F = q E。

其中 F 為電場力，q 為電荷量，E 為電場強度。可以說，庫侖定律是解釋電荷量 (q) 和電場強度 (E) 之間關係的物理定律。

高斯定律是另一個物理定律，它解釋了電荷和電場之間的關係。高斯定律是由德國理論物理學家和數學家卡爾·弗里德里希·高斯（1777-1855）提出的。

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電通量的定義

關於電場，我們已經討論了電場的定義和方程，它們可以用來計算單一電荷、多個電荷或電荷分佈產生的電場強度。利用電場強度公式可以輕鬆計算單一或兩個電荷產生的電場強度。如果要計算電荷分佈產生的電場強度，使用電場強度公式計算會比較複雜，但使用高斯定律則較為簡單。在深入學習高斯定律之前，首先需要先理解電通量的概念，因為高斯定律就涉及了電通量。

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