Mergând de la si la sgs ajută-mă să decid

Sistemele de unități de măsură sunt construite pe baza unor unități de bază. iar pe baza lor se construiesc unitati derivate. În acest caz, unitățile derivate sunt conectate la cele de bază utilizând ecuațiile definitorii. Ecuația definitorie este ecuația în care în partea dreaptă există cantități fizice, ale căror unități au fost deja construite, iar în partea stângă - cantitatea a cărei unitate derivată dorește să o determine. Rețineți că acesta este un caz particular al unei ecuații mai generale în care există un anumit coeficient, în general, dimensional. În determinarea ecuațiilor, se presupune că este egală cu unitatea. Apoi, această unitate derivată este denumită coerentă (și întregul sistem de unități poate fi numit coerent). (Există sisteme incoerente de unități, dar acum nu e vorba de ele.)







Este clar că arbitraritatea este inerentă alegerii ecuațiilor definitorii. Unele ecuații pot fi alese cu coeficienți de unitate, dar unele nu sunt. Să presupunem că nu am introdus încă unități pentru accelerare, dar avem unități pentru lungime (unitate L), timp (unitate T), viteză (unitate V = unitate L / unitate T „). Putem folosi ecuația pentru mișcarea uniform accelerată și poate - pentru același trafic Dacă am pus (alegerea noastră obișnuită), obținem dar dacă vom face o alta alegere, atunci când vom avea unitatea noastră, iar accelerația va fi de două ori dimensiunea.

În timp ce cu unitățile mecanice alegerea ecuațiilor definitorii este destul de simplă și evidentă, dar cu unitățile electromagnetice nu este așa.
1. În primul rând, poate fi selectat ca definind ecuații diferențiale și integrale atât, de exemplu, sau de selecție va varia pe factori ce țin de integrarea câmpului, și cu o suprafață a sferei. (În unele alegeri, coeficienții sunt posibili)
2. În al doilea rând, spre deosebire de mecanica clasică, constanta mondială a dimensionalității - viteza luminii este încorporată în electrodinamică. Deoarece în unitățile mecanice care au apărut în secolul 17-18 (și o secundă chiar mai devreme), viteza luminii nu a fost pusă, unitățile de lungime și timp nu au fost legate. Au existat mai multe opțiuni, cum se procedează, de exemplu:
    2.1. Identificați mecanic → electric, iar dintre ei → magnetic. Această opțiune se numește CJS.
    2.2. Determinați de la unitățile mecanice → magnetice și dintre ele → electrice. Această opțiune se numește SGSM.
    2.3. Determinați de la unitățile mecanice → electrice. Identificați independent unitățile mecanice → magnetice. Această opțiune se numește SGS Gauss sau pur și simplu GHS. Într-o parte, coincide cu CGEE, în cealaltă parte cu CGSM, iar ecuațiile care leagă energia electrică și magnetismul primesc un coeficient separat
    2.4. Introduceți o nouă unitate de bază, de exemplu o unitate magnetică, specificând standardul său de referință. Identificați magnetic → electric. În acest fel se determină sistemul SI.
    2.5. Introduceți două noi unități de bază. Din fericire, înainte ca această afacere să nu vină :-)







Primul element are un nume special: alegerea legii lui Coulomb (pentru electricitate și magnetism), fără a coeficienților numite vedere neratsionalizovannym de ecuații (și sisteme de unități), iar coeficienții care apar în ecuațiile lui Maxwell. Ecuațiile lui Maxwell sunt considerate mai fundamentale, iar legile lui Coulomb sunt consecința lor. În schimb, dacă ecuațiile lui Maxwell nu conțin și legile Coulomb (și altele) conțin, atunci această variantă este numită forma raționalizată a ecuațiilor. Deși cuvântul și arogantul, de fapt, lucrează într-un fel sau altul - o chestiune de obișnuință. Sistemul GHS nu este raționalizat, iar SI este raționalizat. Apropo, există un alt sistem de unități: Heaviside (Heaviside-Lorentz), este raționalizat ca SI, dar altfel similar cu Gauss. Se folosește în unele secțiuni ale fizicii teoretice, împreună cu GHS.

Punct de vedere tehnic, vă puteți transforma raționalizate ecuație neratsionalizovannye și înapoi, dacă înlocuim variabilele care intră, să zicem, ar trebui să se țină seama de faptul că această modificare nu reține valoarea cantitativă, cum ar fi 1 statVolt / cm nu egal - de fapt, el este, dar dacă face o astfel de schimbare simultan în toate variabilele, atunci întreaga formulă se va transforma într-o formulă corectă într-un alt sistem de unități. Aceste reguli trebuie înțelese în acest sens.

Acum, din care sunt luate valori de plafon și definiția SI pare destul de sălbatică:

Amperi curent constant egală cu forța care, în timpul trecerii prin două conductoare rectilinii paralele de lungime infinită și aria secțiunii transversale neglijabilă situate în vid, la o distanță de 1 m unul de altul ar determina aria conductorului 1 m forța de interacțiune lungă egală cu

De fapt, din punct de vedere istoric, primele care au apărut au fost unitățile SGS (SGSE și SGSM, apoi SGS Gauss). Acestea au fost construite de la un centimetru, gram și secund, pe baza legilor lui Coulomb și Ampere:

    Franklin (unitatea de încărcare electrică a CGSE) este egală cu sarcina electrică, care acționează pe o încărcătură egală la o distanță de 1 cm într-un vid cu o forță de 1 dyne. Bio (unitate emu curent electric) este egală cu forța curentului constant, care, atunci când trece prin două conductoare rectilinii paralele de lungime infinită, și suprafața secțiunii infinitezimal aranjate în vid, la o distanță de 1 cm unul de altul ar determina suprafața conductorului 1 cm forță de interacțiune lungă, egal cu 2 dynes.

Dar aceste unități s-au dovedit a fi incomode pentru aplicații tehnice, iar electriciștii din secolul al XIX-lea au adoptat unități practice (prin urmare SI se numește uneori sistemul practic de unități):

    1 ohm = unități de rezistență ale sistemului SGSM,
    1 volt = unități ale forței electromotoare a sistemului SGSM,
    1 ampere = 0,1 unități ale sistemului actual de SGSM,
    1 Farad = unități ale capacității electrice a sistemului SGSM.
    1 henry = unități de inductanță a sistemului SGSM.

Aceasta a dus la adăugarea de coeficienți zecimali la legile lui Coulomb și Ampere, în comparație cu definițiile lui Bio și Franklin. În plus, au adăugat, de asemenea, datorită raționalizării sistemelor de unități și datorită relației fizice dintre câmpurile electrice și magnetice. S-ar putea lăsa coeficientul ca o intrare explicită în ecuație, dar sa decis în mod diferit, pentru a face ca ecuațiile de ecuații electrice și magnetice să fie "similare" între ele. Ca rezultat, sa dovedit
Definiția (în sistemul SI)
unde brațele verticale denotă valoarea numerică a cantității (exprimată aici în sistemul SI). Dacă înlocuim aceste definiții în formulele SI, obținem (cu înlocuirea unităților de măsură cu coeficienții scalei corespunzătoare) formula GHS.

De exemplu, formula pentru conductivitatea electrică specifică în SI arată ca în conformitate cu regulile pentru traducerea formulelor, ajungem în Gaussian:
Pe de altă parte, dacă luăm coeficienții traducerii, atunci
Ambele opțiuni au condus la același rezultat în formă și într-o formă care coincide cu formula din SI. (Trebuie înțeles că o rezervă „în formă“ este important, deoarece prima variantă de fapt pe valoare a scăzut cu 10 ordine de mărime - cu 17 ordine de mărime, iar valoarea -. A crescut cu 7 ordine Ca urmare, toate aceste modificări sunt reduse).







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: