在物理学中，电学是研究电荷、电流及其相关现象的重要分支。掌握电学的基本公式对于理解电路、电磁波以及电子设备的工作原理至关重要。以下是电学领域中一些常见的计算公式：

一、基本电量与电流

1. 电荷量：

$ Q = I \cdot t $

其中，$ Q $ 表示电荷量（单位：库仑，C），$ I $ 表示电流强度（单位：安培，A），$ t $ 表示时间（单位：秒，s）。

2. 电流强度：

$ I = \frac{Q}{t} $

这是电荷量随时间变化的速度。

二、电压与电势差

3. 欧姆定律：

$ V = I \cdot R $

其中，$ V $ 表示电压（单位：伏特，V），$ R $ 表示电阻（单位：欧姆，Ω）。

4. 电势差：

$ V = \frac{W}{Q} $

其中，$ W $ 表示电场力所做的功（单位：焦耳，J）。

三、电阻与功率

5. 电阻公式：

$ R = \rho \cdot \frac{l}{A} $

其中，$ \rho $ 表示电阻率（单位：欧姆·米，Ω·m），$ l $ 表示导体长度（单位：米，m），$ A $ 表示导体横截面积（单位：平方米，m²）。

6. 电功率：

$ P = V \cdot I $

或者

$ P = I^2 \cdot R $

或者

$ P = \frac{V^2}{R} $

其中，$ P $ 表示电功率（单位：瓦特，W）。

四、能量与效率

7. 电能：

$ W = P \cdot t $

或者

$ W = V \cdot I \cdot t $

其中，$ W $ 表示电能（单位：焦耳，J）。

8. 效率：

$ \eta = \frac{P_{\text{输出}}}{P_{\text{输入}}} \times 100\% $

表示设备的实际输出功率占输入功率的比例。

五、电容与电感

9. 电容公式：

$ C = \frac{Q}{V} $

其中，$ C $ 表示电容值（单位：法拉，F）。

10. 电感公式：

$ L = \frac{\Phi}{I} $

其中，$ L $ 表示电感值（单位：亨利，H），$ \Phi $ 表示磁通量（单位：韦伯，Wb）。

六、交流电特性

11. 瞬时功率：

$ p(t) = V(t) \cdot I(t) $

对于正弦交流电，平均功率为：

$ P_{\text{avg}} = \frac{1}{2} V_{\text{rms}} \cdot I_{\text{rms}} $。

12. 阻抗：

$ Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2} $

其中，$ X_L = \omega L $ 和 $ X_C = \frac{1}{\omega C} $ 分别表示感抗和容抗。

以上公式涵盖了电学中的基础概念与实用计算方法。熟练掌握这些公式不仅能够帮助解决实际问题，还能为更深入的学习打下坚实的基础。希望读者能在实践中灵活运用这些公式，探索电学的奥秘！