Учебник - Основы теории электричества (1238774), страница 59
Текст из файла (страница 59)
полон»поп г Нракгн пскп. о.п>»ос л» ь ы Р> ьж. гькрнг» пы со зпачп>»зьнымн грума>сгнчп, пбо ьссь>м пеор>» >о >ъ ы. р» П»:нз 1 гчк>1 ° с> си >П Ч» ьо.п>оков, ч>обы, с одной с>ороаы, > нлы и» пзанно. дсйлвп>о» ж,>ы >а>очп н>»>ьь» и 'д >б»ы нлн ымсрспн> н побы, с лругой стороны, гсорлп 111' ыы '>П»ыгэч. > н кн>«пя ш. пряла ьнгорып ж>равпыйс»>)заряд, >и»о.онпнй('н ог 1кг..>1 ь,чп; р пл эьп».
ь и» г г:п.п>ч. рпа> >и е>)ныппс чесьнн расчет нх коэффнпнента взаимной ннлукпнн !.ы не ока»ален слн>оком слогкным математнчесьн. 1(рн этом надо ныеть в виду, что сравннтелы>о простое выра>пенне (51,3) лля ! ..., выведенное длн токов лннейных„перестает быть прнменнмым прн сблн>ьсннн контуроь тока. (Оопп нгельно оптнческнх методов измерении коэффнпнентз с см. 4 97 ) Размерность электродинамической постоянной с, согласно (43с4, равна размерности скорости: [с) = [1 Т ')".:,, а числоиое ее значение, как показали измерения '), весьма близко к 3-10 о см/с (с точностью до 0,!Оп,): с=З ° 10'б см/с.
3, По значению коэффициента с мы можем определить значение единиц измерения всех остальных величин, характеризующих постоянное, а так)ке, как мы увидим в дальнейшем, и переменное поле. Так, например, из результатов решения задачи 26 (с. 164) следует, что напряженность поля кругового тока раднуси /то в его центре (д=0) равна Н = 2т(//(сйь). Стало бь>теч можно сказать, что абсолютнвЯ единица напРЯжснности лшгнитного полн в 2н раз меньше напряженности поля, возбуждаемого В центре круп! единичного радиуса линейным током силы /=с, текущим по окру)кно. сги этого круга.
Размерность же Н оказывается равной [Н) = — = = М'*1 -'нт-(, !у) МЫ. Вт-в, с ~ся) ).эт-> т. е. сов гадает с размерностью напряженности электрического полн ($ 2). 4. Знметим, что к абсолютной (гауссовой) системе единиц можно также прийти, нсх )дн не из закона Кулона для электрических зарядов, а из закона Кулона для д)акти!!ных лгагнитных зарядов.
При этом ну)кно, конечно, прежд> ВсеГО Ои)>сдслить абсолютную единицу ь!ВГнстизмз как мзГнитный заряд, который отталкивает равный ему заряд, находящнйси от него нз единиш расстоянии, с силой, равной единице. Далее наприженность магнитного поля определится величиной сипы, действующей н данной ~очке поля на единичный Гк>ложительный магнитный заряд, и т. д. Конечно, тождество этой «магнитнойэ ибсолютиой системы единиц с той «электрической» системой, которой мы нг>льзовались в этой книге, будет иметь место лишь е том случае, если мы со)раним прежнее соотношение (66.1), устанавливиющес связь между силой электрического тока и мощностью эквивалентного току магнитного листка: т =.(/с.
31. 1) отличие от описанной нами системы единиц, которую мы будем назывп.>ь просто абсолюгной системой и которая иногда называется гауссовой, нли симметрической (см. таблицу в конце параграфа), существук>г еще гак называемые абсолютная электростатическая и абсолютная электромагнитная системы единиц. Первая из них исходит нз определении едцницы электричества, основанного на законе Кулона, вторая — из определения единицы магнетизма, основанного на подобном же законе для фиктивных магнитных зарядов, причем, однако, н этих системах в отличие от гауссовой элсьтродинимич!ская постоянная с полагается равной единице.
Однако 1..1»»а>по Р> ЛОмСКДуеммм СОглаСОВанНыМ ЗпаЧЕн>ЫМ ф) Плаче>иа>Ьаьа фь.;»>е> .и> ж» )онппы> (уф(1. 1975Ь Т. (15.— 0. 623) длн нслнчнны > еч>нпнмсс>сн»нач>ь >с> с=299792458(),2) м/е. по изложенным выше соображениям полное устранение из формул теории всех числовых коэффипнентов, значение которых зависит от выбора системь! единиц, невозможно. Поэтому в электростатической системе единиц приходится приписыватьмагнитной проницаемости р.размерность 1. гТг и пс>лагать «магнитную проницаемость вакуума» !и> равной (3 ° 10'о см/с) г= — -'/о ° 10 го сг/смг, Таг>лица 1 Фи.~>чссв»я всличвяв и с>* оаазввчсяяс ! Р>ммсввоссь в вясолв>нюй П>я>п ваи > истек>. >Ливии М д(. >'Т Количество злексричсс>ва е 11аппяжсипость электрического поля (то жс л.вя индукции !) и поляризации Р) ) По>епциал Ч !.
1!»кость С нас юродвнжушая силл и ьапряжснис я (.п.>з така > Платность така ! («апра>папские прова>шика й> Э>лсктропрововцасть л Ияпряжеинас>ь магнитного воля П (то же дли чшиитной индукции Л и иамяп>ичения у, см. славу ч') Писак магнитной иидукпии Ч' КоэФфициенты самоиидукции и взаимной индукпии 1. Магнитный момент М Количество (фнктиииоса) магнетизма и М ''1.
>'Г '' 1., М,>'1„' Т М'М!"'» 1. М М(. 'Т 'Т Т Абсолютные саус< ояы единицы совпадаю> с влек> ростатичсскими М,>в( ПТ ' ' М>'1 ПТ-' Абсолютные гяуссояы единицы совпадаютс электромагнитными М Л).ЗЧТ а в электромагнитной системе приходится приписывать т) же размерность диэлектрической постоянной 5. и полагать «диэлектрическую постояннук> вакуума> ис равной той же величине '/, ° 10' -" сл/см" Па описании этих систем мы останавливаться не будем, ибо гауссова система единиц гораздо больше соответствует современным представлениям о природе электромагнитных явлений. Так, например, из рассмотрения физического смысла величины а [глава 11, см., в частности, уравнение (22.5) ) явствует, что она есть действительно величина отвлеченная, размерностью не обладакнцая, и что для вакуума е обращается в единицу; коэффициент с, нмекнций в гауссовой системе размерность скорости, как мы увидим дальше, действпт<льно равен скорости распространения электромагнитных волн я пустоте и т.
д. П р и м е ч а н и е. Из всего этого, однако, отнюдь не вытекает неправильное гь других систем электромагнитных единиц. Всякая система единиц условна, и критерием при выборе определенной системы единиц могу! служить тслпько ее внутренняя непротиворечивость, удобство и степень соответствии современным физическим представлениям. 6. Заметим, что абголк>гнив (гауссовы) единицы элвдгричегких исдпчын Говподак>г с' гоогвс тствующмми электроствгическил>и единицами, а обгплюгпие единици л>пгмитн>их величии — - г электромагнитными единицами ( табл. 1) . ва е и сала така > Няпряи еиность эч>ексряческогс> паля Потенциал >5 и злектродвижушая сила ел Емкость С Сопротивление (с Напряженность магнитного поля Н Коэффициент индукции 1.
1 эл -мш и. ед..== с або. (зл.-стя ! 1 эл.-маги. сд. =- — абс. (эл.-ста с 1 як-мап>, сд.==с> абс. (зл.-ста 1 1 зл.-маги. сд, -- —, абс. (эл..с с' 1 абс. (эл.-мап>.) ед.=-с эл.-ст 1 1 ябс. (эл.-маги.) сд.=- — з- эл. с и равных им электростатических) единиц. Следовательно, если У и /'— соответственно значения силы одного и того же тока в абсолютных и в электромагнитных единицах, то /'=.Чс. Так как, с другой стороны, во всех почти формулах этой главы коэффициент г входит в комбинации //с (или 1/с'), то, выражая силу тока не в абсолютных, а в электромагнитных единицах, мы можем устранить этот коэффициент из упомянутых формул и тем самым упростить их. Так, например, вноси /' в формулу, приведенную в начале параграфа, получим: О = 2>ь~'/)чо> ввиду чего можно сказать, что абсолютная единица магнитной напряженности Н в 2ч раз больше напряже>йчости поля, возбуждаемого в центре круга единичного радиуса текущим по его окружности токов! силой в одну электромагнитную единицу.
Далее, уравнение (5,>.1) принимцггг иид т==/', стало быть, мощность т эквивалентного току магнитного листка равна выраженной в электромагнитных единицах силе этого токи У'. Однако погледовательпое пользование электромагни>п>ыми единицами количества электричества и силы тока далеко пе всегда удобно. Так, например, при пользовании электромагнитными единицами в законе Кулона появл>ются м)>ожитсчь с ): ,г = сге'>е'/Йг. Все же электромагнитные единицы иногда применяются при измерении не только магнитных, но и электрических величин.
Электростатические же единиць>, вообще говоря, для измерения величин магнитных не применяются. Зная соотношение между электромагнитными и электростатическими единицами заряда, нетрудно нанти соотношение между единицами других величин. Так, например, напряженность электрического поля /'. равна единице, если помещенный в поле единичный заряд испытывает силу в одну дину. Стало быть, электромагнитная единица напряженности должна быть в с раз меньше электростатической. Для рида основных электрических величин эти соотношения приведены в табл. !!. Таблица П Соотношение между электромагнитными н электростатическими единицами Заметим, далее, что электромагнитная единица силы тока и количества электричество в с раз больше соответствующих гауссових (а стало быть, ') Или равный ему множитель проиицаевикть вакуума» (см. выше).
1>се= †.''в ы !0 '' с"/см' есть «диэлектрическая !ГЛ. 1У ПОНДЕРОМОТОРНОЕ ВЗДИМОДЕПСТВИЕ ПОСТОЯННЫХ ТОКОВ !1акоиец, в табл. 1П приведены названия н значения основных практищ ских едишщ измерения. Таблица 111 практические единицы 1 Кл=-!О 'С[Сэл.-маги.ед. =3.!Озяб(. (эл.-гтац) 1 СГС ед. 1 ( 1 В = —.10" СГС эл.-миги. ед. =ийб абг. (зл.-стя».)' 1 Э СГС ед. 1 — =- П) СГС эл.-маги ел.=3- — або.