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電學

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

兩個附近電荷產生的力等於k乘以電荷一乘以電荷二，再除以電荷之間距離的平方。根據庫侖定律，這就是兩個帶電粒子之間的吸引力。

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

電荷產生的電場等於產生的力除以電荷。

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

電場等於一個常數“k”乘以電荷，再除以電荷與該點之間距離的平方。

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

電勢能等於一個常數“k”乘以兩個電荷，再除以電荷之間的距離。

變數

F: 力 (N)
k: 一個常數，8.988×10⁹ (N·m²/C²)
q₁: 電荷一 (C)
q₂: 電荷二 (C)
r: 兩個電荷之間的距離，(m)

電學表現為所有物質都被分為四類

超導體，允許電流在沒有電阻的情況下流動。（然而，這些只在相對極端的實驗室條件下才能產生，例如在接近絕對零度的溫度下）
導體，允許電流在幾乎沒有電阻的情況下流動。
半導體，允許一些電流流動，但存在明顯的電阻。
絕緣體，不允許電流流動。

電荷是正 (+) 或負 (-)。任何兩個相同電荷相互排斥，相反電荷相互吸引。

電場

電場中的電荷感受到力。電荷不是向量，但力是向量，電場也是向量。如果電荷為正，則力與電場方向相同。如果電荷為負，則電場與力向量方向相反。

空間中的點電荷會產生電場。場在靠近點電荷的地方更強，在遠離點電荷的地方更弱。

電是由稱為電子的亞原子粒子組成的，電場和磁場也是如此。還必須注意，電場屬於球形場，因為反平方定律可以應用於電場。這意味著由亞原子電子電荷 (-) 發出的電場所表現出的電力作用在一個物體上的力與電場中心點 (亞原子電子) 和作用力的物體之間的距離成反比。

電路由導線 (電流流過導線) 組成，導線是利用來開啟和關閉電路的開關，元件將電能轉換為元件所需的能量形式，以及電動勢源 (如伏打電池)。伏打電池是一種電動勢源，其中存在兩個電極，即鋅和銅，它們被放置在稀硫酸中。當電路閉合時，鋅與硫酸反應生成硫酸鋅。將電能釋放到電流中的電動勢被認為起源於伏打電池中鋅板的表面。然而，取決於電池，閉合電路會導致極化，在銅板表面積聚氫氣泡，這嚴重干擾了電的流動，並降低了電動勢的大小。出於這個原因，使用 Leclanché 電池。它們與伏打電池具有相似的特性，但有一個很大的區別。它們使用碳板而不是銅板。出於這個原因，二氧化錳可以放置在碳上，與氫氣泡反應形成一種化合物，這種化合物當與氫氣泡接觸時會將氫氣變成水，從而增加了電池產生的電動勢的大小。導線中遇到的電阻：與導線的直徑成反比。與導線的長度成正比。隨不同物質而變化。隨導線的溫度而變化。

為了維持電流的穩定流動，需要持續消耗化學能或機械能。電流伴隨電場和磁場。用來確定電流存在的裝置稱為檢流計。電流流過的導線被引導到檢流計上方且平行於檢流計，檢流計內部的磁針會發生偏轉，偏轉方向與電流流動方向相反。因此，藉助檢流計，不僅可以推斷電流的磁性，即磁場的表現，還可以推斷電流的流動方向。電動勢也可以由發電機產生。發電機內部有一個旋轉的磁鐵。電流的磁性可以用來製作磁鐵。電磁鐵通常被描述為一塊鐵，鐵上繞著一個線圈/螺線管，電流流過線圈/螺線管。如果螺線管被放置在鐵塊或其他具有磁性的物質周圍，則電流產生的磁場會增強，即鐵的磁場會加到電流的磁場上，從而產生更強的磁場。導體可以排列成兩種形式：串聯和並聯電路。在串聯電路中，電流依次流過每個導體，此時歐姆定律變為 I = nE/(nr + R)，其中 I 是電流強度，n 是串聯在電路中的電池數量，E 是施加到電路的電動勢，r 是內阻 (電流在電池中產生的電阻，當電流從鋅板流過硫酸到銅板或碳板時遇到的電阻)，R 是外阻。

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