电磁学中的单位与量纲

登录 · 发表于 2019-10-2 17:43

本帖最后由 xukun977 于 2019-10-2 17:53 编辑

电磁学之所以难学，除了概念比较抽象之外，最大的拦路虎可能就是量纲与单位的“混乱”了。
各种文献中的单位与量纲使用，并不统一，如果对此没有所理解，肯定会被干晕的。

例如物理学中的精细结构常数，有的书中这样写：

有的书中这样写：

有的书中这样写：

请问你蒙圈了没有？？？

再例如波尔半径的公式：

发表于 2019-10-2 17:58

本帖最后由 xukun977 于 2019-10-2 18:02 编辑

除非你永远看教材，不看文献，否则一定会跟本帖说说的东西打交道。
例如学习变压器、电感器原理相关的，有的书中用安培-匝，有的书中用吉尔伯特作为电动力的单位，两者相差4pi/10倍。

说到物理常数，不得不说【积分常数】，我前段时间说常数未必是常数，有个顶级高手，说你这相当于说白马非马，违反逻辑。
那么物理常数一定是个定值吗？？？不随其它条件而改变？

登录 · 发表于 2019-10-2 18:13

本帖最后由 xukun977 于 2019-10-2 18:17 编辑

分类方法：

静电cgs系统（厘米-克-秒）：使用静伏特、静安培、静欧姆
实用mks系统（米-千克-秒）:使用伏特、安培、欧姆

有理方程系统
无理方程系统
共同点：两者都可以cgs或mks单位
区别在于：使用电容率等常数时，无理系统会多个4Π。

以高斯通量定理为例，两者的写法分别为：

以静电场的定义，来说明两种单位的关系：

登录 · 发表于 2019-10-2 18:26

本帖最后由 xukun977 于 2019-10-2 18:57 编辑

任何一本电磁学书籍，首先必须说明所使用的是高斯制，还是乔吉制。

两者各有优缺点：

乔吉制使用的是伏特、安培、欧姆等我们比较熟悉的单位，但缺点是表达式中有介电常数等时，会出现我们不喜欢的特殊数值。
但是幸运的是，4Π等数值是和电容率，磁导率等常数捆绑在一起的，我们记住几个特殊数值就行了。
所以目前比较流行乔吉制。

下面这些东西，混个脸熟就行了，碰到了知道有这东西存在即可：

看看麦克斯韦方程的区别：

电磁学中的单位与量纲

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