Производные единицы СИ по разделам физики

[пространство и время ] [периодические и связанные с ними явления ] [механика ] [теплота ] [электричество и магнетизм ] [оптика ] [акустика ] [физическая химия и молекулярная физика ] [атомная и ядерная физика ]

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

Электрические и магнитные единицы СИ следует образовывать в соответствии с рационализованной формой уравнений электромагнитного поля.

Количество электричества (электрический заряд) Q - величина, равная произведению силы тока I на время t, в течение которого шел ток: Q = I t; dim Q = T I, единица - кулон (С; Кл).
Кулон равен количеству электричества, проходящему через поперечное сечение проводника при токе силой 1 А за время 1 с.

Пространственная плотность электрического заряда ρ - величина, равная отношению заряда dQ, находящегося в элементе пространства, к объему dV этого элемента: ρ = dQ / dV; dim ρ = L^-3 T I, единица - кулон на кубический метр (С/m³; Кл/м³).
Кулон на кубический метр равен пространственной плотности электрического заряда, при которой в объеме 1 м³ равномерно распределен заряд 1 Кл.

Поверхностная плотность электрического заряда σ - величина, равная отношению заряда dQ, находящегося на элементе поверхности, к площади dS этого элемента: σ = dQ / dS; dim σ = L^-2 T I, единица - кулон на квадратный метр (С/m²; Кл/м²).
Кулон на квадратный метр равен поверхностной плотности электрического заряда, при которой заряд, равномерно распределенный по поверхности площадью 1 м² равен 1 Кл.

Линейная плотность электрического заряда τ - величина, равная отношению заряда dQ, находящегося на элементе линии, к длине dl этого элемента: τ = dQ / dl; dim τ = L^-1 T I, единица - кулон на метр (С/m; Кл/м).
Кулон на метр равен линейной плотности электрического заряда, при которой заряд, равномерно распределенный по линии длиной 1 м, равен 1 Кл.

Электрическое напряжение U - величина, равная отношению мощности P постоянного тока к силе тока I: U = P / I; dim U = L² M T^-3 I^-1, единица - вольт (V; В).
Вольт равен электрическому напряжению, вызывающему в электрической цепи постоянный ток силой 1 А при мощности 1 Вт.

Примечание. В вольтах выражаются также электрический потенциал и разность потенциалов электрического поля, электродвижущая сила.

Напряженность электрического поля E - векторная величина, равная отношению силы dF, действующей на положительный заряд dQ, помещенный в некоторую точку электрического поля, к этому заряду: E = dF / dQ; dim E = L M T^-3 I^-1, единица - вольт на метр (V/m; В/м).
Вольт на метр равен напряженности однородного электрического поля, создаваемой разностью потенциалов 1 В между точками, находящимися на расстоянии 1 м на линии напряженности поля.

Поток электрического смещения Ψ сквозь замкнутую поверхность - величина, равная алгебраической сумме электрических зарядов, содержащихся во внутреннем пространстве этой поверхности:

Ψ =

n Σ i=1

Qi ;

dim Ψ = Т I, единица - кулон (С; Кл).
Кулон равен потоку электрического смещения, связанному с суммарным свободным зарядом 1 Кл.

Электрическое смещение D - величина, равная отношению потока электрического смещения dΨ к площади dS элемента поверхности, через которую этот поток проходит: D = dΨ / dS; dim D = L^-2 T I, единица - кулон на квадратный метр (C/m²; Кл/м²).
Кулон на квадратный метр равен электрическому смещению, при котором поток электрического смещения сквозь поперечное сечение площадью 1 м² равен 1 Кл.

Абсолютная диэлектрическая проницаемость ε₀, ε среды является коэффициентом пропорциональности в формуле, связывающей между собой смещение и напряженность электрического поля: D = ε₀E; dim ε₀ = L^-2 M^-2 T⁴ I², единица - фарад на метр (F/m, Ф/м).
Фарад на метр равен абсолютной диэлектрической проницаемости среды, в которой напряженность электрического поля 1 В/м создает электрическое смещение 1 Кл/м².

Примечание. В фарадах на метр выражается также электрическая постоянная ε0.

* Запасное обозначение (ε) обязательно в технической документации и литературе, специально предназначенной для отправки за границу.

Электрический момент диполя ρ - векторная величина, равная произведению заряда Q диполя на его плечо: Ρ = Q L dim &rho = LTI, единица - кулон-метр (С^.m; Кл^.м).
Кулон-метр равен электрическому моменту диполя, заряды которого, равные каждый 1 Кл, расположены на расстоянии 1 м один от другого.

Плотность электрического тока / - величина, равная отношению силы тока dl к площади dS поперечного се-чения: / = dlldS\ dim /==L-4, единица - ампер на квадратный метр (А/т^ А/м^). Ампер на квадратный метр равен плотности рав-номерно распределенного по поперечному сечению пло-щадью 1 м^ электрического тока силой 1 А.

Линейная плотность электрического тока А - вели-чина, равная отношению силы тока dl в тонком листовом проводнике к ширине da этого проводника: А == dUda\ dim ^==L~4, единица - ампер на метр (А/т; А/м). Ампер на метр равен линейной плотности элект-рического тока, при которой сила тока, равномерно рас-пределенного по сечению тонкого листового проводника шириной 1 м, равна 1 А.

Электрическое сопротивление R - величина, харак-теризующая проводник и являющаяся коэффициентом пропорциональности в формуле, связывающей между со-бой напряжение U и силу тока /: U = Rl\ dim Р==иШ-Ч-^ единица - Ом ^: 0м). 0м равен сопротивлению проводника, между конца-ми которого возникает напряжение 1 В при силе тока 1 А.

Электрическая проводимость G - величина, обратная сопротивлению: G == I IR\ dim G==L-^M-'T^, единица - сименс (S. CM). Сименс равен электрической проводимости провод-ника сопротивлением 1 0м.

Удельное электрическое сопротивление р вещества - величина, численно равная сопротивлению проводника длиной, равной единице длины, и площадью поперечного сечения, равной единице площади; dim p=L^MT~^l~^, единица - ом-метр (0'т;0м'м). Ом-метр равен удельному электрическому сопро-тивлению проводника площадью поперечного сечения 1 м^ и длиной 1 м, имеющего сопротивление 1 0м.

Удельная электрическая проводимость g вещества - величина, обратная удельному электрическому сопротив-лению: g=== 1/?'- dim ^==L-^M-'T^P, единица - сименс на метр (S/m; См/м). Сименс на метр равен удельной электрической про-водимости проводника, который при площади поперечно-го сечения 1 м^ и длине 1 м имеет электрическую прово-димость, равную 1 См.

Напряженность магнитного поля // - величина, ха-рактеризующая магнитное поле. Размерность и единица ее могут быть определены по формуле напряженности поля в центре длинного соленоида: dim //==L~'1, единица - ампер на метр (А/т; А/м). Ампер на метр равен напряженности магнитного поля в центре длинного соленоида с равномерно распре-деленной обмоткой, по которой проходит ток силой l//i А, где п - число витков на участке соленоида длиной 1 м.

Магнитодвижущая сила Fm - величина, характеризу-ющая намагничивающее действие электрического тока и равная циркуляции напряженности магнитного поля вдоль замкнутого контура: dim Fm=l, единица - ампер (А; А). Ампер равен магнитодвижущей силе вдоль замкну-того контура, сцепленного с контуром постоянного тока силой 1 А. Примечание. В амперах выражается также раз-ность магнитных потенциалов.

Магнитный поток. Единица и размерность магнитно-го потока Ф определяются по формуле 0=Ф/^ где Q - количество электричества, проходящего в замк- нутом контуре при изменении до нуля магнитного потока Ф, сцепленного с этим контуром. Из этой формулы сле-дует: dim Ф=1^МТ-^1~^ единица - вебер (Wb; Вб). Вебер равен магнитному потоку, при убывании которого до нуля в сцепленной с ним электрической цепи сопротивлением 1 0м через поперечное сечение проходит количество электричества 1 Кл.

Магнитная индукция В - величина, равная отноше-нию магнитного потока d(t> к площади dS сечения, через которое проходит этот поток: В = d^ldS\ dim В=М.Т-Ч-\ единица - тесла (Т; Тл). Тесла равна магнитной индукции, при которой че-рез поперечное сечение площадью 1 м^ проходит магнит-ный поток 1 Вб.

Индуктивность L - величина, характеризующая зам-кнутый контур и являющаяся коэффициентом пропорци-ональности между магнитным потоком, сцепленным с этим контуром, и силой тока в нем: Ф == U\ dim L=L2MT^I-2, единица - генри (Н; Гн). Генри равен индуктивности электрической цепи, с которой при силе постоянного тока в ней 1 А сцепляется магнитный поток 1 Вб. Примечание. В генри выражается также взаим-ная индуктивность.

Абсолютная магнитная проницаемость ц-а, ц^ явля-ется коэффициентом пропорциональности между магнит-ной индукцией и напряженностью магнитного поля: В=^Н\ dim Ца==ЬМТ-^Р, единица - генри на метр (Н/т: Гн/м). Генри на метр равен абсолютной магнитной прони-цаемости среды, в которой напряженность магнитного поля 1 А/м создает магнитную индукцию 1 Тл. Примечание. В генри на метр выражается так-же магнитная постоянная ^о.

Магнитный момент (амперовский) рт контура с то-ком - величина равная произведению силы тока / в кон-туре на площадь S, ограниченную им: Рт == ^ dim pm==L^I, единица - ампер-квадратный метр (A'm^ А-м^. Ампер-квадратный метр равен магнитному моменту электрического тока силой 1 А, проходящего по контуру площадью 1 м^ Примечание. Размерность магнитного момента (кулоновского) dim ^m==L^MT-^l~^, единица - вебер-метр (Wb-m; Вб¦м).

Намагниченность (интенсивность намагничения) М - величина, равная отношению суммы магнитных моментов всех магнитных диполей, входящих в элемент магнетика, к объему dV этого элемента: ;ldV. N ^Рп где pm,i - магнитный момент 1-го диполя; N - число ди-полей, входящих в элемент магнетика; dim Af===L~4, еди-ница - ампер на метр (А/т; А/м). Ампер на метр равен намагниченности, при которой ^ Запасное обозначение (ц) обязательно в техниче-ской документации и литературе, специально предназна-ченной для отправки за границу. вещество объемом 1 м^ имеет магнитный момент 1 А'м^

Магнитное сопротивление Rm - величина, являющая-ся коэффициентом пропорциональности в формуле, выра-жающей зависимость магнитного потока Ф от магнито-движущей силы Fm: Fm=Rm^ dim /?m==L^M-^T^, единица - генри в минус первой степени (Н~'; Гн-^). Генри в минус первой степени равен магнитному со-противлению магнитной цепи, в которой магнитодвижу-щая сила 1 А создает магнитный поток 1 Вб.

Магнитная проводимость Л - величина, обратная магнитному сопротивлению: Л = 1/^; dim Am==L^MT-2l-2, единица - генри (Н; Гн). Генри равен магнитной проводимости магнитной цепи с магнитным сопротивлением 1 Гы-^