磁场单位高斯单位制与国际单位制的转换关系.
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磁场单位:高斯单位制与国际单位制的转换关系
若是以
B
SI
表示际单位制磁感应强
度的单位,其他量类推,那么磁场强度、磁感应强度、磁
化强度在高斯单位制与国际单位
制的转换关系为:
以下推出高斯单位制下磁化强度:
以下是这
2
种单位制的介绍:
一、力学量纲和单位
力学物理定律
在国际单位制
(
记作
SI)
和高斯单位制
(
又称为厘米克秒制,
记
CGS)
中具有相同的形式,
并且它们都以长度、
时间和质量作为基本量纲,
所以所
p>
有的力学量都具有相同的量纲。
表
1
力学量纲和单位
物理量
长度
量纲
L
国际制单位
m(
米
)
高斯制单位
cm(
厘米
)
换算关系
1 m = 100 cm
时间
频率
质量
力
能量
功率
T
T^(-1)
M
L*T^(-2)*M
L^2*T^(-2)*M
L^2*T^(-3)*M
s(
秒
)
Hz(
赫兹
)
kg(
千克
)
N(
牛顿
)
J(
焦耳
)
W(
瓦特
)
s(
秒
)
Hz(
赫兹
)
g(
克
)
dyn(
达因
)
erg(
耳格
)
erg/s
1 kg = 1000 g
1
N
=
10^5
dyn
1
J
=
10^7
erg
1 W =
10^7 erg/s
二、静电制量纲和单位
高斯制在电磁学中具两套单位制,
一
套以库仑定律为基础,
称为静电制,
记
作
CGSE
,另一套以安培定律为基础,称为静磁制,记作
p>
CGSM
。
静电学中最基本的定律是库仑定律
,
其国际制的形式是:
F =
Q1 * Q2 / 4 / Pi / r ^ 2 (1)
这里,
e0
是真空中的介电常数,其数值为
8.8541878*10^-12
C^2/Nm^2
。
而静磁制则是:
F = Q1 * Q2 / r ^ 2
(2)
在国际制中,电流是基本量纲。而由公式
(2)
可以看出,
静电制不需要新的基本
量纲。
为此静电制电量的量纲就是:
p>
L^(3/2)*T^(-1)*M^(1/2)
,
它具有一个新的
单位:
esu(C)
< br>,称为静电单位电量
(
或称静电库仑
)
,其值为
1dyn^(1/2)cm
。
不同单位制中的单位可以互相转换,
这里给出从
esu
转换成库仑
(C)
的方法:
< br>
(1)
设
1C = x
esu
;
(2)
根据公式
< br>(1)
,当
r =
1m
,
q1 = q2 =
1C
时,
F = 8.9875518*10^9
N
;
(3)
把
r = 1m =
10^2cm
,
q1 = q2 = x
esu
,
F = 8.9875518*10^9 N =
8.9875518*10^14 dyn
代入公式
(2)
,得:
x =
2.99792458*10^9
,
(4)
得出结论
1C
= 2.99792458*10^9 esu(C)
[1]
(3)
1esu(C) =
3.33564096*10^-10
C
(3')
公式
(3)
和
(3')
是国际制单位和高斯制单位相互转换的基本公式。<
/p>
注
p>
[1]
:由于等式两边采取的单位制不同,所以这样的等号在数学上
是不严
格的。
三、静磁制量纲和单位
静磁学中最基本的定律是安培定律,国际制的形式是:
F = (m0 / 2 / Pi) * I1 *
I2 * l
/d
(4)
这里,
m
0
是真空中的导磁率,其数值为
4*Pi*10^(-7)
Nm/A^2
。