18. Использованные системы единиц измерения
До сих пор существует ситуации, когда для обеспечения тех или иных параметров используются разные системы измерения. Так даже в физике применяется ряд систем:
- СГС в основу которой положены сантиметр, грамм, секунда;
- СИ международная система единиц (Systems International) сокращенно («SI») с семью основными единицами (метр, килограмм, секунда, кельвин, ампер, кандела, моль), которая является наиболее совершенной системой;
- СГСЭ – электростатическая система, в которой электрическая постоянная ε0 = 1 – величина безразмерная;
- СГСМ – электромагнитная система, в которой магнитная проницаемость μ0 =1- величина безразмерная.
Кроме того существует симметричная Гауссова система, которая также имеет обозначение СГС, но в ней в отличие от первой постоянные ε0 = 1 и μ0 =1 также безразмерные. В данном справочнике при рассмотрении терминов «Лондоновская глубина проникновения» и «флюксоид» были приведены формулы в системе единиц измерения СИ и симметричной Гауссовской системе (СГС), как и некоторые другие выражения приложения.
В таблице приведены соотношения некоторых параметров в системах СГС и СИ.
Физические величины и их значение
Параметр |
Единицы СГС |
Значение в единицах СИ |
Единицы |
Напряженность магнитного поля, Н |
Эрстед |
79,57 А/м |
Ампер/метр |
Магнитная индукция, B |
Гаусс |
10-4 Тл
|
Тесла |
Магнитный поток, Ф
|
Максвелл |
10-8 Вб |
Вебер |
Электрическая постоянная, ε0 |
-- |
8,85·10-12 Ф/м |
Фарада/метр |
Магнитная проницаемость, μ0 |
-- |
1,256·10-6 Г/м |
Генри/метр |
Индуктивность, L |
см |
10-9 Г
|
Генри |
Уд. электропроводность, σ |
ед. СГС |
1,1·10-10 См/м |
Сименс/метр |
Давление, Р
|
дин/см2 |
10-1 Па, Н/м2 |
Ньютон/кв.м |
Абсолютная
магнитная проницаемость,
|
ед. СГС
|
В/Н, Г/м |
Генри/метр |
Намагниченность, J
|
ед. СГС |
М/V, А/м |
Ампер/метр |
Напряженность электрического поля, Е |
ед. СГС |
2,9979·10-4- В/м |
Вольт/метр |
19. Основные формулы электромагнетизма
Наименование |
Симметричная гауссова система (СГС) |
СИ |
Закон Кулона |
|
F = |
Напряженность электрического поля (определение) |
Е = |
Е = |
Напряженность поля точечного заряда |
Е =
|
E =
|
Напряженность поля вблизи поверхности проводника |
Е = 4πσ |
E =
|
Теорема Гаусса |
ФЕ = 4πq |
ФЕ = |
Потенциал электрического поля (определение) |
|
|
Потенциал поля точечного заряда |
|
|
Емкость (определение) |
С =
|
С = |
Емкость плоского конденсатора с диэлектриком |
С =
|
С =
|
Плотность энергии электрического поля |
|
|
Сила тока |
I =
|
I = |
Закон Ома |
I =
|
I = |
Закон Джоуля -Ленца |
Q = I2Rt |
Q = I2Rt |
Сила взаимодействия двух параллельных токов в вакууме |
F = |
F = |
Закон Био - Савара - Лапласа |
|
|
Индукция поля в соленоиде |
В =
|
В = μ0nI |
Циркуляция вектора В |
|
|
Закон Ампера |
F =
|
F = lB |
Cила Лоренца |
FL
= |
FL=
|
Поток магнитной индукции (определение) |
Ф =
|
Ф = |
Закон электромагнитной индукции |
|
|
Индуктивность (определение) |
Ф = |
Ф = LI |
Индуктивность соленоида |
L = 4πn2V |
L = μ0n2V |
Магнитная энергия тока (энергия магнитного поля) |
Wм =
|
Wм =
|
Плотность энергии магнитного поля |
|
|
sinα
Использованные условные обозначения
q - заряд
r - расстояние
φ – потенциал электрического поля
С - емкость
S - площадь
d - зазор
э – плотность энергии электрического поля
ω – круговая частота
ν – угловая частота
U – напряжение
R – сопротивление
R-сопротивление на квадрат
σ – проводимость
t - время
F – сила взаимодействия
с – скорость света
В – индукция поля
L – индуктивность
V - объем
λ – глубина проникновения
δ – глубина скин-слоя