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电学

$F={\frac {k\cdot q_{1}\cdot q_{2}}{r^{2}}}$

两个附近电荷产生的力等于k乘以电荷一乘以电荷二，再除以电荷之间距离的平方。根据库仑定律，这就是两个带电粒子之间的吸引力。

$E={\frac {F}{q}}$

电荷产生的电场等于产生的力除以电荷。

$E={\frac {k\cdot q}{r^{2}}}$

电场等于一个常数“k”乘以电荷，再除以电荷与该点之间距离的平方。

$U={\frac {k\cdot q_{1}\cdot q_{2}}{r}}$

电势能等于一个常数“k”乘以两个电荷，再除以电荷之间的距离。

变量

F: 力 (N)
k: 一个常数，8.988×10⁹ (N·m²/C²)
q₁: 电荷一 (C)
q₂: 电荷二 (C)
r: 两个电荷之间的距离，(m)

电学表现为所有物质都被分为四类

超导体，允许电流在没有电阻的情况下流动。（然而，这些只在相对极端的实验室条件下才能产生，例如在接近绝对零度的温度下）
导体，允许电流在几乎没有电阻的情况下流动。
半导体，允许一些电流流动，但存在明显的电阻。
绝缘体，不允许电流流动。

电荷是正 (+) 或负 (-)。任何两个相同电荷相互排斥，相反电荷相互吸引。

电场

电场中的电荷感受到力。电荷不是矢量，但力是矢量，电场也是矢量。如果电荷为正，则力与电场方向相同。如果电荷为负，则电场与力矢量方向相反。

空间中的点电荷会产生电场。场在靠近点电荷的地方更强，在远离点电荷的地方更弱。

电是由称为电子的亚原子粒子组成的，电场和磁场也是如此。还必须注意，电场属于球形场，因为反平方定律可以应用于电场。这意味着由亚原子电子电荷 (-) 发出的电场所表现出的电力作用在一个物体上的力与电场中心点 (亚原子电子) 和作用力的物体之间的距离成反比。

电路由导线 (电流流过导线) 组成，导线是利用来打开和关闭电路的开关，组件将电能转换为组件所需的能量形式，以及电动势源 (如伏打电池)。伏打电池是一种电动势源，其中存在两个电极，即锌和铜，它们被放置在稀硫酸中。当电路闭合时，锌与硫酸反应生成硫酸锌。将电能释放到电流中的电动势被认为起源于伏打电池中锌板的表面。然而，取决于电池，闭合电路会导致极化，在铜板表面积聚氢气泡，这严重干扰了电的流动，并降低了电动势的大小。出于这个原因，使用 Leclanché 电池。它们与伏打电池具有相似的特性，但有一个很大的区别。它们使用碳板而不是铜板。出于这个原因，二氧化锰可以放置在碳上，与氢气泡反应形成一种化合物，这种化合物当与氢气泡接触时会将氢气变成水，从而增加了电池产生的电动势的大小。导线中遇到的电阻：与导线的直径成反比。与导线的长度成正比。随不同物质而变化。随导线的温度而变化。

为了维持电流的稳定流动，需要持续消耗化学能或机械能。电流伴随电场和磁场。用来确定电流存在的装置称为检流计。电流流过的导线被引导到检流计上方且平行于检流计，检流计内部的磁针会发生偏转，偏转方向与电流流动方向相反。因此，借助检流计，不仅可以推断电流的磁性，即磁场的表现，还可以推断电流的流动方向。电动势也可以由发电机产生。发电机内部有一个旋转的磁铁。电流的磁性可以用来制作磁铁。电磁铁通常被描述为一块铁，铁上绕着一个线圈/螺线管，电流流过线圈/螺线管。如果螺线管被放置在铁块或其他具有磁性的物质周围，则电流产生的磁场会增强，即铁的磁场会加到电流的磁场上，从而产生更强的磁场。导体可以排列成两种形式：串联和并联电路。在串联电路中，电流依次流过每个导体，此时欧姆定律变为 I = nE/(nr + R)，其中 I 是电流强度，n 是串联在电路中的电池数量，E 是施加到电路的电动势，r 是内阻 (电流在电池中产生的电阻，当电流从锌板流过硫酸到铜板或碳板时遇到的电阻)，R 是外阻。

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