電磁學(xué)單位制

內(nèi)容概要

　　《電磁學(xué)單位制》介紹書(shū)刊文獻(xiàn)中四種常見(jiàn)的電磁學(xué)單位制(靜電制、電磁制、高斯制和國(guó)際制)，著重講述單位制的基本概念、構(gòu)建過(guò)程和不同單位制之間的單位換算與公式轉(zhuǎn)換方法．本書(shū)還針對(duì)量子力學(xué)和粒子物理領(lǐng)域常見(jiàn)的“自然單位制”和“原子單位制”、計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬研究中常用的“計(jì)算單位制”做了介紹，重點(diǎn)也放在單位制的轉(zhuǎn)換和構(gòu)建方法方面．本書(shū)提供的11個(gè)附表，將常見(jiàn)的電磁學(xué)量和電磁學(xué)公式收錄進(jìn)來(lái)，以方便讀者查閱和使用．
　　《電磁學(xué)單位制》可作為高等院校學(xué)生學(xué)習(xí)物理課程的輔導(dǎo)教材，也可供科學(xué)技術(shù)工作人員參考．

書(shū)籍目錄

前言
第1章　單位制的基本要素
　1.1單位制的定義
　1.2導(dǎo)出單位的定義方程
　1.3基本量和基本單位的選擇
　1.4電磁學(xué)單位制中電量單位和幾何因子4π
　1.5量綱
第2章　電磁學(xué)單位制
　2.1mksa制
　2.2靜電制與電磁制
　2.3高斯制
　2.4靜電制、電磁制和高斯制的單位換算和公式轉(zhuǎn)換
　2.5高斯制和si制的單位換算和公式轉(zhuǎn)換
　2.6高斯制和si制的電磁學(xué)公式的直接轉(zhuǎn)換
　2.7電磁學(xué)量替換格式的構(gòu)建
第3章　自然單位制
　3.1基準(zhǔn)單位制
　3.2將有量綱物理常數(shù)設(shè)為無(wú)量綱常數(shù)1的含義及后果
　3.3自然單位制的定義
　3.4以si制作為基準(zhǔn)單位制
　3.5以高斯制作為基準(zhǔn)單位制
　3.6以無(wú)理化mksa制作為基準(zhǔn)單位制
第4章　原子單位制
第5章　計(jì)算單位制
第6章　結(jié)語(yǔ)
　6.1靜電制、電磁制和高斯制之間的相互轉(zhuǎn)換
　6.2高斯制和si制之間的相互轉(zhuǎn)換
　6.3新單位制的構(gòu)建
附表
　附表1si制和高斯制主要力學(xué)量和電磁學(xué)量的量綱
　附表2靜電制主要電磁學(xué)量的定義方程、量綱和單位比數(shù)
　附表3電磁制主要電磁學(xué)量的定義方程、量綱和單位比數(shù)
　附表4靜電制、電磁制和高斯制下的電磁學(xué)方程式
　附表5靜電制、電磁制和高斯制間公式轉(zhuǎn)換使用的電磁學(xué)量替換格式
　附表6si制和高斯制下物理量的單位和單位比數(shù)
　附表7si制、高斯制和自然單位制下的電磁學(xué)方程式
　附表8si制和高斯制間公式轉(zhuǎn)換使用的電磁學(xué)量替換格式
　附表9自然單位制
　附表10mhd計(jì)算單位制的基本單位(舉例)
　附表11mhd計(jì)算單位制的導(dǎo)出單位(舉例)
　　

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   附表4列出了靜電制（第1列）和電磁制（第2列）下的一些常見(jiàn)的電磁學(xué)公式。由該表可見(jiàn)，在兩種單位制下，大多數(shù)電磁學(xué)公式都比較簡(jiǎn)單，這與我們?cè)趲缀跛卸x方程式中取比例系數(shù)為1密切相關(guān)。相比之下，靜電制下的電學(xué)公式（僅涉及力學(xué)量和電學(xué)量）最為簡(jiǎn)單，電磁制下的磁學(xué)公式（僅涉及力學(xué)量和磁學(xué)量）最為簡(jiǎn)單，它們之中不出現(xiàn)涉及c的比例系數(shù)，類(lèi)似系數(shù)可能出現(xiàn)于電磁相互作用的公式（同時(shí)出現(xiàn)電學(xué)量和磁學(xué)量）之中。因此，一些書(shū)刊文獻(xiàn)在靜電學(xué)部分使用靜電制，而在靜磁學(xué)部分則使用電磁制。 2.3 高斯制 高斯制是一種混合單位制，由靜電制和電磁制混合而成。因此，高斯制的基本單位仍為三個(gè)：厘米（cm）、克（g）、秒（s），與力學(xué)中的CGS制相同。在高斯制中，電學(xué)量一律取靜電單位，磁學(xué)量一律取電磁單位。電量和電流強(qiáng)度被視為電學(xué)量，因而啟用靜電單位，即CGSE（q）和CGSE（I），它們大約等于相應(yīng)SI單位（C和A）的1／（3×109）。電感（含自感和互感）是一個(gè)特殊的物理量，按定義方程Ф=LI，它聯(lián)系著磁學(xué)量Ф（磁通量）和電學(xué)量J（電流強(qiáng)度）。因此，它既可視為電學(xué)量，又可視為磁學(xué)量。那么，在高斯制中，究竟該取電感的靜電單位還是電感的電磁單位呢？遺憾的是，目前學(xué)術(shù)界尚不統(tǒng)一：一些人取電感的靜電單位，另一些人則取電感的電磁單位。我們遵循多數(shù)人的取法，在高斯制中使用電感的靜電單位。在這種取法下，電工電子學(xué)的相關(guān)公式不出現(xiàn)真空光速c，使用方便。附表4第3列給出了高斯制下的一些常見(jiàn)的電磁學(xué)公式。 高斯制在學(xué)術(shù)界和書(shū)刊文獻(xiàn)中普遍使用，其原因解釋如下，高斯制優(yōu)于靜電釩、電磁制和SI制的顯著特點(diǎn)是：在高斯制下，描述電磁場(chǎng)的物理量，包括電場(chǎng)強(qiáng)度、電位移矢量、磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度，具有同樣的量綱和單位，特別對(duì)真空中的平面電磁波，電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度讀數(shù)與量值相等，便于理解，使用方便。此外，描述介質(zhì)與電磁場(chǎng)相互作用的物理量，包括極化強(qiáng)度、磁化強(qiáng)度（基于電流觀點(diǎn)）和磁極化強(qiáng)度（基于磁荷觀點(diǎn)），均具有與電磁場(chǎng)量同樣的量綱和單位，這無(wú)疑給電磁場(chǎng)與介質(zhì)的相互作用的理論分析提供方便。

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