在物理学中，电学是研究电荷、电场以及电流等现象的一门学科。电学公式是描述这些现象之间关系的重要工具。以下是一些基础且常用的电学公式：
1. 库仑定律
描述两个点电荷之间的相互作用力：
\[
F = k_e \frac{|q_1 q_2|}{r^2}
\]
其中 \(F\) 是静电力，\(k_e\) 是库仑常数 (\(9 \times 10^9 \, \text{Nm}^2/\text{C}^2\))，\(q_1\) 和 \(q_2\) 是两个电荷量，\(r\) 是它们之间的距离。
2. 欧姆定律
表示电压、电流和电阻之间的关系：
\[
V = IR
\]
其中 \(V\) 是电压（伏特），\(I\) 是电流（安培），\(R\) 是电阻（欧姆）。
3. 焦耳定律
描述电流通过导体时产生的热量：
\[
Q = I^2 R t
\]
其中 \(Q\) 是热量（焦耳），\(I\) 是电流，\(R\) 是电阻，\(t\) 是时间。
4. 电功率公式
表示电能转换为其他形式能量的速率：
\[
P = VI
\]
或者 \(P = I^2 R\) 或 \(P = \frac{V^2}{R}\)，其中 \(P\) 是功率（瓦特）。
5. 电场强度公式
描述电场的强度：
\[
E = \frac{F}{q}
\]
其中 \(E\) 是电场强度（牛顿/库仑），\(F\) 是电场作用力，\(q\) 是测试电荷。
6. 电势差公式
表示电场中两点之间的电势差：
\[
V = Ed
\]
其中 \(V\) 是电势差，\(E\) 是电场强度，\(d\) 是两点之间的距离。
7. 电容公式
描述电容器储存电荷的能力：
\[
C = \frac{Q}{V}
\]
其中 \(C\) 是电容（法拉），\(Q\) 是电荷量，\(V\) 是电势差。
8. 磁场强度公式
描述磁场的强度：
\[
B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}
\]
其中 \(B\) 是磁感应强度（特斯拉），\(\mu_0\) 是真空磁导率 (\(4\pi \times 10^{-7} \, \text{Tm/A}\))，\(I\) 是电流，\(r\) 是到导线的距离。
以上公式构成了电学的基本框架，帮助我们理解和分析各种电学现象。掌握这些公式不仅有助于解决实际问题，还能深入理解自然界中的电磁规律。
