电磁学单位制.ppt

#,电磁学单位制,MKSA有理制（SI制，法定单位制）高斯单位制,1.单位制和量纲,一.单位制和量纲,物理量：数值、单位,基本量，基本单位导出量，导出单位,单位制,基本量和基本单位的选定,具任意性,【例】：CGS制与MKS制基本相同，但基本单位不同,工程上用长度.力.时间,而不用长度.质量.时间,【例】：电学用CGSE制（绝对静电单位制）和MKSA制,MKSA制中多一个基本量电流强度,导出量的单位的确定,按物理量的定义式来规定导出量的单位。,【例】：速度定义：,【例】：牛顿定律：,，令k=1，单位为：,系数的选择与单位制有关,【例】：库仑定律：,MKSA制：,各量已定，系数不可任选,CGSE制：令k=1，确定q的单位。,二.物理量的量纲,任意物理量都可依照物理关系用基本量的表达式来描述。,在力学中，CGS和MKS单位制的基本量都是：L,M,T.,物理量Q的量纲：,p,q,r量纲指数,量纲的作用,单位换算：,检验公式：同量纲的量和式方可“+”、“-”和“=”。,#,#,2电磁学的单位制,一.MKSA有理制国际单位制(SI),SI由基本单位、辅助单位和导出单位构成,基本单位：m,kg,s,A,K,mol和cd.,辅助单位：rad（弧度，平面角），sr（球面度，立体角）。,导出单位：C,V,F,S,Wb,T和H等。,中华人民共和国法定单位制,SI单位制词头：,垓京兆千百十,分厘毫微纤沙尘渺,二.高斯单位制,绝对静电单位制（CGSE单位制或e.s.u.）,基本单位：cm,g,s.,电量：由库仑定律，并令k=1,q1=q2=q,r=1cm,F=1DYN,则,#,(electrostaticunit),介电常数是个无量纲的纯数，且真空=1，,，所以,库仑定律：,点电荷的场：,平板电容的场：,#,绝对电磁单位制（CGSM单位制或e.m.u.）,基本单位：cm,g,s.,电流强度：由真空中两平行长直载流导线的相互作用力公式,令k=1,I1=I2=I,l=1cm,a=2cm,F=1dyne,得,磁导率是个无量纲的纯数，且真空=1，,(electromagneticunit),有专用名称的单位：,磁感应强度单位：高斯，G(Gauss),磁通量单位：麦克斯韦，Mx(Maxwell),磁场强度单位：奥斯特，Oe(Oersted),（光速c=31010cm/s）,高斯单位制（混合单位制）,电学用CGSE单位制，磁学用CGSM单位制;,介电常数和磁导率无量纲，真空中0=0=1;,，与MKSA单位之中的r，r数值相同。,同时包含电学量和磁学量时，比例系数应由实验确定。,【例】：毕-萨-拉定律：,式中B=Bemu，I=Iesu。,#,高斯单位制只有三个基本量cm,g和s;,高斯单位制中点电荷的公式简单，使用和运算方便;,但在电工与电子领域的公式中，较多出现4，计算复杂。,矛盾：电感L与电容C的量纲相同,高斯制公式中只有一个系数光速cMKSA制公式中有两个系数0和0,MKSA之中，定义电流强度时引入了因子，则使之简化。,3两种单位制物理公式的转换,下脚标符号：,SMKSA有理制，即SI单位制,G高斯(Gauss)单位制,【例】：两种单位制中的同一长度,MKSA制长度单位：米，m,Gauss制长度单位：厘米，cm,则转换关系,或