فیزیک شامل مطالب حفظی و مفهومی و البته مسئله است. فرمول‌های این درس از مهم‌ترین بخش‌های آن به شمار می‌آیند. برای یادگیری فرمول‌های فیزیک یازدهم، باید از روش‌های مختلف نظیر نوشتن و تکرار کردن، کد‌گذاری و فلش کارت‌های آموزشی کمک بگیرید. جمع‌آوری این فرمول‌ها نیز می‌تواند به شما کمک بسیاری در یادگیری آن‌ها کند. با ما تا انتها همراه باشید تا با فرمول‌های فیزیک یازدهم به‌صورت کامل آشنا شوید و چگونگی استفاده از هر‌یک را بدانید.
فرمول‌های فصل اول فیزیک یازدهم؛ الکتریسیته ساکن
فصل اول فیزیک یازدهم را می‌توان مهم‌ترین فصل این کتاب معرفی کرد که در صورت یادگیری کامل و دقیق آن، دیگر فصل‌ها برای شما بسیار ساده خواهد بود. الکتریسیته یکی از تاثیر‌گذار‌ترین مباحث فیزیک در زنده روزمره هر‌یک از ما است.
فرمول‌های فیزیک یازدهم در فصل اول بسیار گسترده است که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:
بار الکتریکی ایجاد‌شده در جسم
هر ماده از اتم تشکیل شده و هر اتم نیز به نوبه خود دارای الکترون، پروتون و نوترون است. برای به دست آوردن بار الکتریکی ایجاد شده در جسم، شما باید به سراغ فرمول آن بروید. در این فرمول واضح است که بار الکتریکی مضرب صحیحی از e است. بار الکتریکی خود می‌تواند منفی یا مثبت باشد.
|
فرمول بار الکتریکی ایجاد شده در جسم |
𝑞 = ±𝑛𝑒 𝑛 = ۰,۱,۲,… |
قانون کولن
مطابق با این قانون نیرویی که دو بار الکتریکی نقطه‌ای به یکدیگر وارد می‌کنند، با اندازه بار نسبت مستقیم و با توان دوم فاصله میان آن‌ها، نسبت عکس دارد. به عبارت دیگر اندازه نیروی الکتروستاتیکی بین دو بار الکتریکی نقطه‌ای، که در راستای خط واصل آن‌ها اثر می‌کند، با حاصلضرب اندازه دو بار الکتریکی، نسبت مستقیم و با مجذور فاصله بین دو بار، نسبت وارون دارد.
فرمول قانون کولن تنها نیرویی را به ما می‌دهد که دو بار نقطه‌ای به هم وارد می‌کنند. به عبارت دیگر این فرمول نیروی عمل و عکس‌العمل که با یکدیگر برابر است را در‌نهایت به دست می‌آورد. در این فرمول به هر میزان که فاصله بار‌ها از یکدیگر بیشتر باشد، نیرویی که به هم وارد می‌کنند، کاهش می‌یابد. در قانون کولن نیز بار‌های هم نام همدیگر را دفع و بار‌های غیر‌همنام همدیگر را جذب می‌کنند.
|
فرمول قانون کولن |
|
ثابت کولن
ثابت K که در قانون کولن وجود دارد را می‌توانید از طریق ثابت کولن به دست آورید. برای بسیاری از کاربرد‌ها استفاده از همان مقدار تقریبی ثابت کولن کفایت می‌کند.
|
فرمول ثابت کولن |
|
بر هم نهی نیرو‌های الکترواستاتیکی
یکی‌دیگر از فرمول‌های فیزیک یازدهم، بر هم نهی نیرو‌های الکترواستاتیکی است. اگر چند بار نقطه‌ای در نزدیکی هم قرار داشته باشند، برای به دست آوردن نیرو‌های وارد بر یکی از آن‌ها، باید نیرو‌های وارده از طرف بار‌های اطراف را به‌صورت برداری با هم جمع کنید. جمع زیر به‌صورت برداری است و شما می‌توانید از آن استفاده کنید.
|
فرمول بر هم نهی نیرو‌های الکترواستاتیکی |
|
میدان الکتریکی
تعریف اولیه میدان الکتریکی را شما می‌توانید به کمک فرمول زیر به دست آورید. در‌حقیقت نیرویی که به بار الکتریکی q0 وارد می‌شود، شدت میدان الکتریکی را نشان می‌دهد.
|
فرمول میدان الکتریکی |
|
میدان الکتریکی حاصل از ذره باردار
فرمول میدان الکتریکی حاصل از ذره باردار نشان می‌دهد که به هر میزان اندازه بار نقطه‌ای بزرگ‌تر باشد، میدان قوی‌تری نیز در اطراف آن وجود دارد. در‌نتیجه با فاصله گرفتن از ذره، میدان ضعیف‌تر می‌شود. به‌طور‌کلی هر ذره بارداری در اطراف خود میدان الکتریکی ایجاد می‌کند و اگر بار‌های دیگر در آن میدان الکتریکی قرار بگیرند به آن‌ها نیرو وارد می‌شود.
|
فرمول میدان الکتریکی حاصل از ذره باردار |
|
نیروی وارد بر بار الکتریکی در میدان الکتریکی
این فرمول نشان می‌دهد که مقدار نیروی وارد به ذره باردار به اندازه میدان الکتریکی و به اندازه بار الکتریکی ذره وابسته است.
بیشتر بخوانید: خلاصه فصل دو فیزیک یازدهم
|
فرمول نیروی وارد بر بار الکتریکی در میدان الکتریکی |
𝐹 = 𝑞 𝐸 |
بر هم نهی میدان الکتریکی
اگر در یک نقطه چند میدان الکتریکی داشته باشیم، برای به دست آوردن میدان الکتریکی برآیند در آن نقطه باید از جمع برداری استفاده کرد. چرا‌که میدان الکتریکی یک کمیت برداری است.
|
فرمول بر هم نهی میدان الکتریکی |
𝐸 = 𝐸۱ + 𝐸۲ + 𝐸۳ + ⋯ + 𝐸𝑛 |
تغییر انرژی پتانسیل الکتریکی بار ذره‌ای
برای محاسبه تغییر انرژی پتانسیل الکتریکی ذره باردار، شما می‌توانید از فرمول زیر استفاده کنید.
|
فرمول تغییر انرژی پتانسیل الکتریکی بار ذره‌ای |
𝛥𝑈𝐸 = −𝑊𝐸 = −𝑞 𝐸 𝑑 cos 𝜃 |
پتانسیل الکتریکی
برای به دست آوردن پتانسیل الکتریکی ذره شما باید از فرمول زیر استفاده کنید.
|
فرمول پتانسیل الکتریکی |
𝛥𝑉 = 𝑉۲ − 𝑉۱ = 𝐸𝑑 |
تغییر انرژی جنبشی بار q
رابطه انرژی جنبشی ذره باردار با کار انجام شده را شما می‌توانید به کمک فرمول تغییر انرژی جنبشی بار q به دست آورید.
|
فرمول تغییر انرژی جنبشی بار q |
|
چگالی سطحی بار الکتریکی رسانا
برای به دست آوردن چگالی سطحی بار الکتریکی رسانا شما باید از فرمول مخصوص آن استفاده کنید که به شرح زیر است:
|
فرمول چگالی سطحی بار الکتریکی رسانا |
|
ظرفیت خازن
خازن‌ها کاربرد بسیاری دارند و برای هر امر شما باید از ظرفیت مناسب خازن استفاده کنید. به هر میزان ظرفیت خازن بیشتر باشد، به ازای اختلاف پتانسیل مشخصی، بار الکتریکی بیش‌تری را در خود جذب می‌کند.
|
فرمول ظرفیت خازن |
|
خازن با دی الکتریک
دی الکتریک می‌تواند موجب افزایش ظرفیت خازن شود. در فرمول خازن با دی الکتریک، K ضریب دی الکتریک است.
|
فرمول خازن با دی الکتریک |
C= kC۰ |
فرمول ظرفیت خازن
در این فرمول A مساحت صفحات خازن و d فاصله میان صفحات خازن است. حال هر‌چه میزان مساحت صفحات خازن بیشتر باشد، ظرفیت خازن افزایش می‌یابد. البته به میزان کاهش میزان فاصله صفحات خازن نیز ظرفیت آن افزایش می‌یابد.
بیشتر بخوانید: روش های تستی حل سوالات اختلاف پتانسیل الکتریکی از فصل یک فیزیک یازدهم
|
فرمول ظرفیت خازن |
|
فرمول انرژی خازن
انرژی خازن یکی از مهم‌ترین فرمول‌های فیزیک یازدهم است و انرژی دقیق هر خازن را در اختیار شما قرار می‌دهد.
|
فرمول انرژی خازن |
|
فرمول‌های فصل دوم فیزیک یازدهم؛ جریان الکتریکی و مدار‌های جریان مستقیم
اگر فرمول‌های فصل اول کتاب خود را یاد گرفته‌اید به سراغ فرمول‌های فصل دوم می‌رویم که طیف بسار گسترده‌ای دارند. به‌طور‌کلی مهم‌ترین فرمول‌های فیزیک یازدهم در فصل دوم عبارت است از:
جریان الکتریکی متوسط
منظور از جریان الکتریکی متوسط میزان باری است که در یک زمان مشخص از رسانا عبور می‌کند. برای محاسبه جریان الکتریکی متوسط شما می‌توانید از فرمول زیر کمک بگیرید.
|
فرمول جریان الکتریکی متوسط |
|
مقاومت الکتریکی
مقاومت الکتریکی یکی از مهم‌ترین فرمول‌های فیزیک یازدهم است. پیش از هر‌چیزی در نظر داشته باشید که جنس‌های مختلف، مقاومت الکتریکی متفاوتی دارند. به‌طور‌کلی هر میزان که مقاومت الکتریکی یک رسانا کم‌تر باشد، به ازای یک اختلاف پتانسیل مشخص، جریان بیش‌تری از آن عبور کند.
|
فرمول مقاومت الکتریکی |
|
رابطه مقاومت ویژه و دما
با افزایش دما، مقاومت دما نیز افزایش می‌یابد. البته این افزایش در هر جنس با جنس دیگر متفاوت است.
|
فرمول رابطه مقاومت ویژه و دما |
|
نیروی محرکه الکتریکی
همانطور که مشخص است به کمک این فرمول می‌توانید نیروی محرکه را به سادگی به دست آورید. این فرمول به شرح زیر است:
|
فرمول نیروی محرکه الکتریکی |
|
رابطه اختلاف پتانسیل و نیروی محرکه
میان اختلاف پتانسیل و نیروی محرکه یک رابطه وجو دارد که در فصل دوم فیزیک یازدهم به خوبی بررسی می‌شود. اگر به دنبال محاسبه این رابطه هستید، از فرمول‌های زیر استفاده کنید. لازم به ذکر است که فرمول دوم تکمیل‌شده فرمول اول است.
|
فرمول رابطه اختلاف پتانسیل و نیروی محرکه |
|
توان الکتریکی
بیشتر بخوانید: بهترین خلاصه میدان الکتریکی / فصل ۱ فیزیک یازدهم
برای محاسبه توان الکتریکی سه فرمول در فصل دوم فیزیک یازدهم به شما معرفی می‌شود که اگر به درستی از هر‌یک استفاده کنید، نتیجه آن‌ها یکسان خواهد بود.
|
فرمول توان الکتریکی |
|
مقاومت سری
اگر مقاومت‌های شما به‌صورت سری به یکدیگر اتصال دارند، برای به دست آوردن مقاومت معادل تنها کافی‌ست که آن‌ها را با یکدیگر جمع کنید.
|
فرمول مقاومت سری |
|
مقاومت موازی
یکی از رایج‌ترین روش‌های اتصال مقاومت‌ها به یکدیگر، اتصال به‌صورت موازی است. در این شرایط شما برای محاسبه مقاومت معادل باید فرمول زیر را به کار بگیرید. هنگام استفاده از این فرمول در نظر داشته باشید که ابتدا باید معکوس مقاومت معادل را به دست بیاوریم و در انتهای کار آن را وارون کنیم تا مقاومت معادل به دست بیاید.
|
فرمول محاسبه مقاومت موازی |
|
فرمول‌های فصل سوم فیزیک یازهم؛ مغناطیس
فرمول‌های فیزیک یازدهم در فصل سوم همان فرمول‌هایی هستند که به شما کمک می‌کنند مفهوم مغناطیس را به خوبی درک کنید. این فرمول‌ها بسیار گسترده هستند که به‌طور‌کلی مهم‌ترین و آشنا‌ترین آن‌ها عبارت است از:
نیروی وارد بر بار الکتریکی در میدان مغناطیسی
زمانی که بار الکتریکی در میدان مغناطیسی حرکت می‌کند، نیرویی بر آن وارد می‌شود. اندازه این نیرو به پارامتر‌های مختلف اندازه بار، اندازه میدان مغناطیسی، سرعت حرکت بار و زاویه بین راستای حرکت و راستای میدان مغناظیسی وابسته است که در فرمول آن می‌توانید به سادگی این امر را مشاهده کنید. لازم به ذکر است که بار الکتریکی در میدان مغناطیسی زمانی متحمل نیرو می‌شود که متحرک باشد و سرعت آن صفر نباشد. اما در سمت دیگر در میدان الکتریکی به بار الکتریکی ساکن نیز نیرو وارد می‌شود.
|
|
F=|quBsin® نیروی وارد بر بار الکتریکی در میدان مغناطیسی |
نیروی وارد بر سیم راست حامل جریان در میدان مغناطیسی
به کمک این فرمول مشخص می‌شود که نیروی وارد بر سیم حامل جریان به اندازه جریان سیم و پارامتر‌های دیگر از‌جمله شدت میدان مغناطیسی و طول بخشی از سیم وابسته است که داخل میدان قرار دارد.
|
|
فرمول نیروی وارد بر سیم راست حامل جریان در میدان مغناطیسی |
میدان مغناطیسی در مرکز پیچه مسطح حامل جریان
در بررسی فرمول‌های فیزیک یازدهم نمی‌توان از فرمول میدان مغناطیسی در مرکز پیچه مسطح جامل جریان چشم پوشاند. در این فرمول N تعداد حلقه‌های پیچ، I شدت جریان پیچه و R شعاع پیچه را نشان می‌دهد.
|
فرمول میدان مغناطیسی در مرکز پیچه مسطح حامل جریان |
|
میدان مغناطیسی داخل سیملوله
مطابق با این فرمول با افزایش تعداد حلقه و شدت جریان سیملوله، میدان مغناطیسی نیز تا حد بسیاری افزایش می‌یابد.
|
فرمول‌های فصل چهارم فیزیک یازدهم؛ القای الکترومغناطیسی و جریان متناوب
آخرین فصل فیزیک یازدهم، فصل القای الکترومغناطیسی و جریان متناوب است که فرمول‌های مختلفی دارد و تکمیل‌کننده فرمول‌های فصل سوم است. به‌طور‌کلی مهم‌ترین فرمول‌های فیزیک یازدهم در فصل چهارم عبارت است از:
شار مغناطیسی
فرمول شارژ مغناطیسی یکی از مهم‌ترین فرمول‌های فیزیک یازدهم است که حل بسیاری از مسائل را برای شما ساده‌تر و سریع‌تر می‌کند.
|
|
فرمول شارژ مغناطیسی |
قانون فاراده و جریان القایی
قانون فاراده یکی از مهم‌ترین قوانین فیزیک است که توسط فارادی معرفی شد. این قانون بیان می‌کند که هر‌گاه شارژ مغناطیسی از یک مدار بسته می‌گذرد تغییر کند، نیروی محرکه‌ای در آن القا می‌شود که بزرگی آن با آهنگ تغییرات شارمغناطیسی متناسب است.
|
|
قانون فاراده و جریان القایی |
ضریب القاوری سیملوله
مطابق با این فرمول اگر تعداد حلقه‌های سیملوله دو برابر شود، ضریب القاوری آن ۴ برابر می‌شود.
|
|
ضریب القاوری سیملوله |
انرژی ذخیره شده در القاگر
بسیاری از مسائل فیزیک یازدهم را شما می‌توانید به کمک این فرمول به سادگی و سرعت حل کنید.
|
|
انرژی ذخیره شده در القاگر |
شار و نیروی محرکه القایی در پیچه
برای به دست آوردن شار و نیروی محرکه در پیچه باید از فرمول‌های زیر استفاده کنید.
فیزیک ایدلخانی: آموزش جامع فیزیک به سبک متفاوت و کاربردی!
|
|
شار و نیروی محرکه القایی در پیچه |
جریان القایی در پیچه
جریان القایی در پیچه به‌صورت متناوب است و با گذشت زمان به‌صورت سینوسی تغییر می‌کند.
|
|
جریان القایی در پیچه |
رابطه مبدل آرمانی
از دیگر فرمول‌های فیزیک یازدهم، رابطه مبدل آرمانی است که در آن N1 و N2نشان‌دهنده تعداد حلقه‌های هر سمت و V1 و V2 نیز ولتاژ هر سمت را نشان می‌دهد.
|
رابطه مبدل آرمانی |
|
