FHSST 物理学/磁体和电磁学/磁测量单位
如果两种测量系统(英制和公制)对常用量的负担使你的头脑陷入混乱,那么这里不适合你!由于早期在磁学科学中缺乏标准化,我们至少有三种完整的磁测量单位系统。
首先,我们需要熟悉与磁性相关的各种量。与电系统相比,磁系统中有更多的量需要处理。在电学中,基本量是电压(E)、电流(I)、电阻(R)和功率(P)。前三个量由欧姆定律相互关联(E=IR ; I=E/R; R=E/I),而功率由焦耳定律与电压、电流和电阻相关联(P=IE; ; )。
在磁学中,我们需要处理以下量
磁动势 - 磁场力的量,或“推力”。类似于电电压(电动势)。
磁通量 - 磁场总效应的量,或场的“物质”。类似于电流。
磁场强度 - 磁力(mmf)在电磁铁长度上的分布量。有时称为磁化力。
磁通密度 - 在给定区域内集中磁通量的量。
磁阻 - 磁通量通过给定空间体积或材料的阻力。类似于电阻。
磁导率 - 材料对磁通量接受程度的具体度量,类似于导电材料的比电阻 (),但反过来(磁导率越大,磁通量越容易通过,而比电阻越大,电流越难通过)。
等等……乐趣才刚刚开始!我们不仅在磁学中需要跟踪的量比电学多,而且对于这些量中的每一个都有几种不同的测量单位系统。与长度、重量、体积和温度等常用量一样,我们既有英制也有公制系统。然而,实际上公制单位系统不止一个,并且在磁场测量中使用了多个公制单位系统!一个称为cgs,代表Centimeter-Gram-Second,表示整个系统基于的根测量值。另一个最初被称为mks系统,代表Meter-Kilogram-Second,后来修改为另一个系统,称为rmks,代表Rationalized Meter-Kilogram-Second。这最终被采用为国际标准,并更名为SI(Systeme International)。
RIAAN 注:需要在此处插入表格
是的, 符号实际上与公制前缀“微”相同。我发现这尤其令人困惑,使用完全相同的字母字符来表示特定量和一般公制前缀!
正如你可能已经猜到的那样,磁力、磁通量和磁阻之间的关系与电动势 (E)、电流 (I) 和电阻 (R) 这三个电量之间的关系非常相似。这为磁路提供了类似于欧姆定律的东西
电电路和磁电路的“欧姆定律”比较 | |
电学 | 磁学 |
并且,考虑到磁导率与比电阻成反比,求磁性材料磁阻的方程与求导体电阻的方程非常相似
电阻和磁阻的比较 | |
电学 | 磁学 |
在任何情况下,在所有其他因素相等的情况下,较长的材料都会提供更大的阻力。此外,在所有其他因素相等的情况下,较大的横截面积会导致更小的阻力。