量纲在电磁学中的应用

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1、量纲是物理学屮的一个重要概念，利用量纲来分析与求解相关问题在物理学上有着重要的意义。采用量纲分析明确物理量之间的关系，这种关系是一种半定量、一种定性式的确定；同时应用量纲分析来进行单位换算以及检查物理公式、方程的正确与否也是十分有效的。特别是在物理学上推知某些物理规律、为科学地组织实验过程、整理实验成果也常常涉及到通过量纲分析来提供理论指导。在电磁学屮涉及的相关计算常常比较复杂，本文将通过实例来分析与研究量纲概念和量纲分析理论在电磁学上的运用，为解决电磁学相关问题提供另一条解题途径。量纲是物理学屮的一个基本概念，各个物理量存在紧密的联系，这种联系不是简单的数量关系，而是一种有

2、着规律性的联系。在任何一种单位制K，基本量一旦选定，那么此时任何物理量与基本量之间的关系就确定丫，在物理关系的基础上基本量之间的相互组合可以表示出任何物理量。采用量纲来分析物理问题也有着重要的作用，在20世纪初，在物理与工程方面提出了一种新的数学模型的建构方法，在物理学上称为量纲分析法。量纲分析法在以齐次原则与n定理为保证的基础上，确定物理量的关系。量纲分析法对于确定与探究电磁学屮的物理规律有着十分重要的地位。本文将通过具体的实例来讲解量纲分析法在电磁学乃至整个物理学上都是十分重要的。如果在学习与教学屮重视量纲分析，并且能够将量纲与其他所学的物理知识相互结合，会给物理教学与学

3、习带来很大的帮助。关键词：量纲；量纲分析；n定理；电磁学。ApplicationofdimensioninelectromagnetismUndergraduate:WangMeiSupervisor:LiuWanhaiAbstract:Dimension,whichisutilizedinanalyzingandsolvingcertainproblems，isaveryimportantconceptioninphysics.Thefundamentalfunctionofdimensionistorepresenttherelationshipbetweenphysic

4、alquantitiesandfundamentalquantitiesqualitatively.Atthemeantime，it’salsoeffectiveinconversionofphysicalunits，examinethevalidityofphysicalequations.Especially,thederivationofphysicallaws,arrangeofexperimentalprocess,collectionofexperimentalresultsfrequentlyrefertoanalysisofdimension.Sincecor

5、respondingcalculationisintricateinelectromagnetism，inordertoproposeanewmethodtosolverelatedproblems，inthispaperwefocusontheapplicationofdimensionandtheoryofdimensionalanalysisinelectromagnetismbyseveralexamples.Keywords:Dimension:Dimensionanalysis；ntheorem；Electromagnetism目录绪论错误!未定义书签。1測41.

6、1量纲与量纲分析41.2量纲理论基础51.2.1齐次定理51.2.2n定理51.3量纲的特征51.4量纲的运算规则62电磁学中的量纲表达式63量纲的在电磁学中的作用83.1确定换算因子83.2确定物理量与基木量之间的关系93.3记忆公式93.4检核等式方程的正确性103.5确定方程中系数的量纲103.6推知某些未知物理规律114量纲分析的具体运用举例114.1求解磁感应强度114.2洛仑兹力的求解134.3带电粒子在磁场中运动问题14姆15娜i吾16参考文献错误!未定义书签。致谢错误!未定义书签。这一章主要阐述的基木原理、理论基础、维算法、解决步骤等是量纲分析法的基木内容，是

7、为以下的具体运用做好基础铺垫与提供解题的依据。量纲的概念是解决问题的最基木的准备，比较容易掌握，而其理论基础是量纲解题的重要支撑，相对而言，比较难懂。1.1量纲与量纲分析物理量的量纲是指如何用单位制中规定的基木物理量来表示一个物理量的式子。它是表示该物理量的性质或者种类而不是表示该物理量的大小［i］。量纲有基木量纲与导出量纲之分，基木量是表示一个基木物理概念，它并不涉及其它物理关系或数量就可以直接解释，根据最新的由国际标准化组织（/so）规定的七个基木物理量包括讼度、质量、时间、电流、热力学强度、物质的