物理量的量纲和单位它们有何区别(物理量的量纲和单位)
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物理量的量纲和单位它们有何区别(物理量的量纲和单位)
04-07

接触磁性材料的朋友们经常会遇到各种各样的电学单位或者磁学单位,而由于电磁学除了使用一般的国际制单位外,还会使用高斯制单位,这就让我们感到电磁学的单位很复杂。例如内禀矫顽力Hcj, 在两种单位制下有不同的描述方法,SI制下的960kA/m在CGS制下是12kOe。今天懂磁帝就带大家一起总结一下电磁学中的单位以及不同单位制之间的换算关系。

什么是单位制?

各种物理量是通过描述自然规律的方程以及定义新物理量的方程而彼此相互联系的。为了制定单位制和引入量纲的概念,通常选取一组互相独立的物理量及其单位作为基本物理量和基本单位,然后根据一系列特定的物理公式,选定其中的比例常量来确定其他物理量(导出量)的量纲和单位(导出单位)。导出量的量纲用基本物理量的幂次表示,导出单位用基本单位表示,有些导出单位有专门的名称和符号。由此,各物理量的单位构成一个有机的、有规则可循的整体,这就是物理学单位制。

巧妙地运用不同的单位制去表示公式,最大的好处就是可以大大简化公式,使一些复杂的常数约化为1,从而有利于我们的推导和理解,这也就是为什么在电磁学领域会存在多套单位制的原因。

国际制(SI制)与高斯制(CGS制)

国际单位制中的电磁学的单位制就是MKSA有理制,MKSA规定了电磁学中四个基本物理量的单位,即选取长度、质量、时间和电流强度的单位分别为米(m)、千克(kg)、秒(s)、安培(A)。

高斯单位制是在电磁学的绝对静电单位制(CGSE单位制或e.s.u)和绝对电磁单位制(CGSM单位制或e.m.u)的基础上建立起来的,高斯单位制就是概括以上两种单位制而成为电磁学的统一的单位制,所以又称为混合单位制。绝对静电单位制选取长度、质量和时间三个量为基本量,其单位分别为厘米(cm)、克(g)、秒(s)。

SI制与CGS制的换算关系

SI制的数量乘以下表的换算比即可成为CGS制的数量,至于为什么是这样的换算关系,由于推导复杂就不在这里赘述了,有兴趣的朋友可以看一下《电磁学单位制》(胡友秋编)这本书。

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