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電工量和單位

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電工量和單位是聯繫在一起的。單位即同一類量中選定作為參考的量。但是兩套電磁學的單位制和以力學單位定義電學單位問題影響了電磁學的發展。

1 電工量和單位 -電工量和單位

 

2 電工量和單位 -正文

  電工領域中使用的量和單位。主要是電學和磁學的量和單位。量和單位是聯繫在一起的。單位即同一類量中選定作為參考的量。
  簡史  1832年,C.F.高斯提出根據力的單位進行地磁測量。1863年,J.C.麥克斯韋 提出通過力學單位和標準來測量電。1851年,W.E.韋伯根據高斯的思想從電的庫侖定律和磁的庫侖定律出發,分別選取其中的比例係數(即真空介電常數和真空磁導率)為純數 1而確定了兩套單位制,即三量綱的(長度、質量、時間)靜電單位制和三量綱的電磁單位制。19世紀後半期,英國科學促進協會(British Association for the Advancement of Science)在單位制發展中起了重要作用。M.法拉第、開爾文勛爵、麥克斯韋、韋伯等人利用電學量與力學量的聯繫方程式定義了全部電學量單位。
  但是兩套電磁學的單位制和以力學單位定義電學單位問題影響了電磁學的發展。以後採用厘米克秒高斯制(選定真空介電常數和真空磁導率均為純數 1)統一了靜電單位制和電磁單位制,但在電磁公式中出現了電磁波在真空中傳播速度這一常數。1901年,義大利人G.喬吉建議用增加一個電性質的基本單位的方法來解決這個問題。國際電工委員會 (IEC)在1935年決定採納喬吉的建議,並將四基本單位的單位制命名為喬吉單位制。對第四基本單位的研究得出電磁學單位,歐姆、安培、伏特、亨利、法拉、庫侖、韋伯中的任何一個都可以同等地作為第四基本單位。1950年,IEC決定推薦安培作為第四基本單位,從而確立了米、千克、秒、安培制(m.k.s A.)。
  1860年,E.W.von西門子用水銀柱製作了電阻基準。後來又規定了伏特基準(韋斯登電池)和安培基準(銀電解式電荷量計)。這樣又發展了一套以實物定義而不是以物理公式為依據定義的電磁學單位,稱「法定」單位,后又稱「國際」單位。但不久就發現了這兩種單位量值上的矛盾。1948年,國際計量大會(CGPM)批准廢除「國際」單位。
  1883年,O.亥維賽提出電磁公式中因子4π分佈的有理化問題。IEC第 24技術委員會於1954年決定採取量和單位均有理化的方案。1956年,IEC通過了此方案。
  1954年,國際計量大會決定採用以六個基本單位(m、kg、s、A、K和cd)為基礎的單位制,並於1960年將其定名為國際單位制(Système International d'unités簡稱SI)。1971年,在國際單位制中又增加了一個基本單位摩爾(mol)。

電工量和單位電工量和單位
電工量和單位電工量和單位

  1982年,中國首次由國家標準局公布實施關於量和單位的國家標準。1984年2月,中國國務院發布了以國際單位製為基礎的法定計量單位。從而對單位和量的名稱、定義、符號等以法律形式予以確認。
  常見的電工量和單位  常見的電工量及所用法定計量單位見表。法定計量單位和國際單位制都規定必須使用有理化電磁方程系。在此方程系中,因子4π和2π只在涉及球對稱和圓對稱的方程式中分別出現。介電常數和磁導率都是有量綱的量。
  中國選定的15個非國際單位制的法定計量單位中,分(min)、小時(h)、電子伏(eV)等可以按習慣和國際單位組合,例如千瓦〔小〕時(kW·h);也可以按習慣加詞頭,例如兆電子伏(MeV)。但組合后仍不是SI的單位。
  單位換算  理論物理學中,還有人使用高斯制;電工技術中還在使用高斯制中的奧斯特(Oe)、高斯(Gs)、麥克斯韋(Mx)等磁學單位。高斯制規定使用非有理化電磁方程系。國際單位制和高斯制的單位之間進行換算時,所使用的電磁方程系也必須同時變換。此外,在使用高斯單位制時,由於真空介電常數和真空磁導率均取為純數1,因此公式中不予列出。 但使用國際單位制后,它們都是有量綱的量,所以都必須列出。

 

3 電工量和單位 -配圖

 

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