Arus dan muatan
- Kuat arus
- I = ΔQ / Δt
- Muatan
- Q = ne
I kuat arusQ muatann jumlah muatane muatan elementer
Rumus listrik dan gelombang
Rumus-rumus utama rangkaian, medan, dan gelombang di satu lembar fisika: arus dan hambatan, rangkaian seri dan paralel, kapasitor, medan listrik, kemagnetan, gelombang, cahaya, dan lensa, dengan nama simbolnya.
Terakhir diperbarui
Rumus-rumus utama rangkaian, medan, dan gelombang di satu halaman: listrik, kemagnetan, dan gelombang dari AP Physics 2 dan fisika A level. Nama simbol dan syarat setiap rumus tertulis di bawahnya, dan lembar ini diakhiri dengan konstanta. Rumus yang punya kalkulator tertaut ke kalkulator itu, supaya kamu bisa mencoba nilaimu sendiri. Pindah ke mode kuis untuk menyembunyikan rumus dan menguji dirimu, atau cetak seluruh lembarnya.
Arus dan hambatan
Hukum Ohm
- V = IR
- Hambatan jenis
- R = ρL / A
V teganganR hambatanρ hambatan jenisL panjangA luas penampang
Daya dan energi listrik
- Daya listrik
- P = IV = I²R = V² / R
- Energi yang dipindahkan
- E = Pt = IVt
P dayat waktu
GGL dan hambatan dalam
- ε = I(R + r)
- Tegangan jepit
- V = ε − Ir
ε GGLr hambatan dalam
Rangkaian
Hambatan seri
- Hambatan total
- R_T = R₁ + R₂ + …
- Kuat arus
- I_T = I₁ = I₂ = …
- Tegangan
- V_T = V₁ + V₂ + …
Hambatan paralel
- Hambatan total
- 1 / R_T = 1 / R₁ + 1 / R₂ + …
- Dua hambatan
- R_T = R₁R₂ / (R₁ + R₂)
- Kuat arus
- I_T = I₁ + I₂ + …
- Tegangan
- V_T = V₁ = V₂ = …
Hukum Kirchhoff
- Hukum I (titik cabang)
- ΣI_in = ΣI_out
- Hukum II (loop)
- ΣΔV = 0
Kapasitor
- Kapasitansi
- C = Q / V
- Energi tersimpan
- U = ½QV = ½CV²
- Paralel
- C_T = C₁ + C₂ + …
- Seri
- 1 / C_T = 1 / C₁ + 1 / C₂ + …
- Konstanta waktu
- τ = RC
C kapasitansiQ muatan
Medan listrik
Hukum Coulomb
- F = k|q₁q₂| / r²
- Konstanta Coulomb
- k = 1 / (4πε₀)
q₁, q₂ muatanr jarak
Medan listrik
- E = F / q
- Muatan titik
- E = k|q| / r²
- Di antara keping sejajar
- E = V / d
E kuat medan listrikq muatand jarak antarkeping
Potensial listrik
- Muatan titik
- V = kq / r
- Energi potensial listrik
- U = qV
- Perubahan energi potensial
- ΔU = qΔV
V potensial listrikq muatanU energi potensial
Kemagnetan
Gaya magnetik
- Pada muatan yang bergerak
- F = |q|vB sin θ
- Pada kawat berarus
- F = BIL sin θ
B medan magnetθ sudut terhadap medan
Medan magnet kawat lurus panjang
- B = μ₀I / (2πr)
μ₀ permeabilitas ruang hampar jarak dari kawat
Induksi elektromagnetik
- Fluks magnetik
- Φ = BA cos θ
- Hukum Faraday
- ε = −N ΔΦ / Δt
- Batang yang bergerak memotong medan
- ε = BLv
Φ fluks magnetikθ sudut antara medan dan garis normal bidangN jumlah lilitanL panjangv kelajuan
Gelombang dan optika
Persamaan gelombang
- Cepat rambat gelombang
- v = fλ
- Periode
- T = 1 / f
f frekuensiλ panjang gelombangA amplitudo
Cahaya dan foton
- Kecepatan cahaya
- c = fλ
- Energi foton
- E = hf = hc / λ
Di ruang hampa: λ adalah panjang gelombang di ruang hampa.
h konstanta Planck
Pembiasan
- Indeks bias
- n = c / v
- Hukum Snellius
- n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂
- Sudut kritis
- sin θ_c = n₂ / n₁
Sudut diukur dari garis normal. Sudut kritis hanya ada jika n₁ > n₂.
n indeks biasθ₁, θ₂ sudut terhadap garis normal
Lensa dan cermin
- Lensa tipis
- 1 / f = 1 / d_o + 1 / d_i
- Perbesaran
- M = h_i / h_o = −d_i / d_o
f jarak fokusdₒ jarak bendadᵢ jarak bayanganhₒ, hᵢ tinggi benda dan bayangan
Interferensi celah ganda
- Pita terang
- d sin θ = mλ
- Jarak antarpita
- Δy = λL / d
Jarak antarpita: untuk sudut kecil, dengan layar yang jauh dari celah.
d jarak antarcelahm orde pitaL jarak ke layar
Konstanta
Konstanta
- Muatan elementer
- e = 1.60 × 10⁻¹⁹ C
- Konstanta Coulomb
- k = 8.99 × 10⁹ N m²/C²
- Permitivitas ruang hampa
- ε₀ = 8.85 × 10⁻¹² C²/(N m²)
- Kecepatan cahaya
- c = 3.00 × 10⁸ m/s
- Konstanta Planck
- h = 6.63 × 10⁻³⁴ J s
- Permeabilitas ruang hampa
- μ₀ = 4π × 10⁻⁷ T m/A
Seri atau paralel
Sebagian besar soal rangkaian bermuara pada dua aturan. Pada rangkaian seri, komponen dipasang berurutan: setiap komponen dialiri arus yang sama, dan jumlah tegangannya sama dengan tegangan baterai. Pada rangkaian paralel, komponen dipasang berdampingan: setiap cabang mendapat tegangan yang sama, dan jumlah arusnya sama dengan arus total.
Itulah sebabnya hambatan bertambah pada rangkaian seri dan mengecil pada rangkaian paralel. Dua hambatan 6 Ω yang dipasang seri menjadi 12 Ω; dua hambatan yang sama dipasang paralel menjadi 3 Ω, karena arus kini punya dua jalur, bukan satu. Banyak rangkaian campuran dapat diselesaikan dari dalam ke luar: ganti setiap kelompok paralel dengan satu hambatan penggantinya, lalu jumlahkan yang seri. Rangkaian yang tidak bisa dipecah seperti itu, misalnya rangkaian jembatan, memerlukan hukum Kirchhoff.
Rumus daya mana yang dipakai
P = IV, P = I²R, dan P = V² / R sebenarnya satu rumus, dengan V = IR dimasukkan untuk menghilangkan besaran yang tidak kamu ketahui. Pakai yang hanya butuh nilai yang kamu punya. Lampu 60 W pada sumber 230 V menarik arus I = 60 / 230, sekitar 0,26 A, dan hambatannya R = 230² / 60, sekitar 880 Ω. Kalkulator hukum Ohm menyelesaikan keempatnya untuk nilai apa pun yang kamu kosongkan.
Energi yang dipakai sebuah alat adalah dayanya dikali lama alat itu menyala, E = Pt. Dalam joule, waktunya dalam sekon; di tagihan listrik, dayanya dalam kilowatt dan waktunya dalam jam, sehingga hasilnya kilowatt jam.
Rumus yang sama dalam notasi lain
AP Physics 2 menulis ΔV untuk tegangan, yang di lembar ini dan di A level ditulis V, dan menulis hukum Coulomb dengan 1 / (4πε₀) sebagai ganti k: lembar ini mencantumkan keduanya, karena nilainya sama. A level menulis persamaan lensa tipis sebagai 1 / f = 1 / u + 1 / v, dengan u dan v jarak benda dan jarak bayangan; lembar ini memakai d_o dan d_i supaya v tetap bisa berarti kecepatan.
Langkah berikutnya
Kalkulator panjang gelombang menghitung persamaan gelombang dan energi foton untuk nilai apa pun yang kamu kosongkan, dan kalkulator fisika lainnya menampilkan setiap langkahnya. Untuk gerak, gaya, dan energi, lembar rumus mekanika adalah separuh lainnya dari pelajaran ini.
Pertanyaan umum
Apa itu hukum Ohm?
V = IR: tegangan pada sebuah hambatan sama dengan kuat arus yang melaluinya dikali besar hambatannya. Baterai 6 V pada hambatan 3 Ω mengalirkan arus 2 A. Hukum ini berlaku untuk hambatan pada suhu tetap; lampu pijar dan dioda tidak mengikutinya.
Bagaimana cara menjumlahkan hambatan paralel?
Jumlahkan kebalikannya: 1/R_T = 1/R₁ + 1/R₂. Untuk dua hambatan, hasilnya R_T = R₁R₂ / (R₁ + R₂), jadi 6 Ω dan 3 Ω yang dipasang paralel menjadi 2 Ω. Totalnya selalu lebih kecil dari hambatan terkecil, karena setiap cabang menambah satu jalur lagi bagi arus.
Apa bedanya GGL dan tegangan?
GGL ε adalah energi yang diberikan baterai kepada setiap coulomb muatan. Saat baterai mengalirkan arus, tegangan di kutub-kutubnya lebih kecil dari itu, karena sebagian energinya terpakai di dalam baterai: V = ε − Ir, dengan r hambatan dalamnya.
Bagaimana hubungan panjang gelombang dan frekuensi?
Cepat rambat gelombang adalah frekuensi dikali panjang gelombangnya, v = fλ. Untuk cahaya di ruang hampa, cepat rambatnya c, jadi cahaya hijau dengan panjang gelombang 500 nm punya frekuensi 3,00 × 10⁸ / 5,00 × 10⁻⁷ = 6,0 × 10¹⁴ Hz. Pada cepat rambat yang sama, frekuensi yang lebih tinggi selalu berarti panjang gelombang yang lebih pendek.
Apakah lembar ini mencakup AP Physics 2?
Lembar ini mencakup rumus-rumus utama listrik, kemagnetan, gelombang, dan optika dari AP Physics 2, bukan termodinamika atau fisika modernnya. Saat ujian, College Board memberikan lembar persamaannya sendiri, jadi berlatihlah dengan lembar itu dan pakai lembar ini sebagai pelengkap gratis.
Ingin mencobanya dengan angkamu sendiri?
Kalkulator hukum Ohm Buka kalkulator