Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Сена Л.А. -> "Единицы физических величин и их размерности " -> 53

Единицы физических величин и их размерности - Сена Л.А.

Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности — М.: Наука, 2000. — 309 c.
Скачать (прямая ссылка): edenicfizvel2000.djvu
Предыдущая << 1 .. 47 48 49 50 51 52 < 53 > 54 55 56 57 58 59 .. 93 >> Следующая

dH = K1110U±. (7.6)
Здесь dl— длина элемента контура, г — расстояние между этим элементом и той точкой, в которой определяется напряженность поля, а — угол между г и dl (рис. 20). Направление вектора dH, совпадающее с направлением силы, действующей на северный полюс магнитной стрелки, определяется одним из известных мнемонических правил, например правилом буравчика.
Для определения магнитного поля замкнутого контура произвольной формы следует проинтегрировать (7.7) по всему контуру
it г, ?. I dl sin а /_ « ч
Н = К§-р;- (7.6а)
(символ (J) обозначает интеграл по замкнутому кон-ТУРУ).
166 электрические и магнитные единицы [гл. 7
Формула (7.6) в отношении единиц ставит нас перед несколькими возможностями. Если мы приравняем единице К и будем измерять силу тока в электростатических единицах, то нам придется ввести новую единицу для напряженности магнитного поля, которую мы должны будем назвать абсолютной электростатической единицей магнитного поля. Соответственно изменятся и все остальные единицы, характеризующие магнитные явления. Вторая возможность, также при К, равном единице, состоит в том, чтобы, измеряя напряж,енность магнитного поля абсолютной электромагнитной единицей, установить новую электромагнитную единицу силы тока.
Наконец, мы можем сохранить абсолютную электростатическую единицу силы тока и абсолютную электромагнитную единицу напряженности магнитного поля и опытным или теоретическим путем определить численное значение (и соответственно размерность) коэффициента К- Такой путь ведет нас к построению так называемой симметричной или гауссовой системы единиц, ko« торая в настоящее время приобрела наибольшее распространение среди физиков. Подчеркнем здесь же, что все перечисленные системы являются СГС-системами, так как построены на одних и тех же основных единицах — сантиметре, грамме и секунде. В отличие от систем СГСЭ и СГСМ гауссова система обозначается СГС.
Необходимо также обратить внимание на следующее весьма важное обстоятельство. Если мы примем систему СГСЭ как для электрических, так и для магнитных величин, то в уравнениях магнетизма появится размерный коэффициент пропорциональности. Его мы сразу обнаружим, обратившись к магнитному закону Кулона (7.4). Поскольку единицы силы и расстояния установлены, а единица напряженности магнитного поля, определенная формулой (7.6), задает нам, согласно (7.5), единицу магнитной массы, отличную от введенной выше, то формула (7.4) может сохраниться только в том случае, если К окажется отличным от единицы и, как можно легко убедиться, имеющим определенную размерность. При установлении электромагнитной единицы для силы тока и, согласно (7.3), для электрического заряда, мы должны будем ввести размерный, отличный от еди-
§ 7.2]
способы построения систем единиц
167
ницы, коэффициент в формулу (7.1). О численных значениях и размерностях коэффициентов будет сказано ниже.
Легко видеть, что перечисленными способами не исчерпываются все возможности построения систем электрических и магнитных единиц, даже если оставаться в рамках тех же трех основных единиц (см, г, сек). Мы могли бы вводить коэффициенты в любую из формул (7.2), (7.3), (7.5). Возможно, например, такое построение единиц, при котором мы, исходя из каких-либо практических соображений, установим эталон одной из электрических или магнитных единиц и построим систему, основанную не на трех, а на четырех основных единицах.
Электромагнитное явление, обратное действию тока на магнитную стрелку, — действие поля постоянного тока на электрический ток дает такие же возможности для построения систем электрических и магнитных единиц, как и перечисленные выше. Можно либо, имея единицу напряженности магнитного поля, определить электромагнитную единицу силы тока, либо, имея единицу силы тока, определить электростатическую единицу напряженности магнитного поля. В обоих случаях мы воспользуемся формулой Ампера для силы, действующей на элемент тока, расположенный в магнитном поле:
df = KHI dl sin (H^dl). (7.7)
Если взять прямолинейный проводник, расположенный в магнитном поле перпендикулярно направлению силовых линий поля, и принять K= 1, то каждый участок этого проводника с длиной, равной единице, будет испытывать силу, равную единице, если: а) напряженность поля равна единице в системе СГСМ и сила тока равна электромагнитной единице тока или б) сила тока равна СГСЭ единице и напряженность поля равна электростатической единице напряженности. Если же силу тока измерять в СГСЭ единицах, а напряженность маг-, нитного поля в СГСМ единицах, то тем самым мы вынуждены будем ввести размерный, отличный от единицы коэффициент К.
168
электрические и магнитные единицы
[гл T
Несколько отличный путь установления единиц появится, если отказаться от использования взаимодействия магнитов или магнита и тока и обратиться к взаимодействию двух токов. Имеется достаточно физических оснований для того, чтобы именно такой путь принять в качестве основного. Взаимодействие токов с полным правом можно отнести к числу фундаментальных явлений природы, таких, как всемирное тяготение, взаимодействие электрических зарядов. В то же время магнитные свойства железа и других ферромагнитных веществ присущи только этим веществам и отражают особенности их структуры. Ферромагнетизм принадлежит к числу наиболее сложных явлений, и его объяснение стало возможно только на основе квантово-механи-ческого рассмотрения взаимодействия электронов.
Предыдущая << 1 .. 47 48 49 50 51 52 < 53 > 54 55 56 57 58 59 .. 93 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed