高斯单位制与国际单位制的转换关系.pdf

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1、磁场单位磁场单位：磁场单位：：：高斯单位制与国际单位制的转换关系高斯单位制与国际单位制的转换关系磁场中有三个基本的物理量H(磁场),M(磁化强度),B(磁感应强度)，在国际单3位制中(SI)单位为：A/m，A/m，T；在高斯单位制（CGS）中是：Oe，emucm/(或Gs)，Gs，也可以都用emu作为单位。下文中加上下标加与区别，如emu(H),emu(M),emu(B)。这些量数值上的换算关系是:SICGS换算4BTGs或emu(B)1T=10Gs※※※3MA/memu(M)或Gs1Gs=10A/m310HA/mOe或emu(H)1Oe=A/m4π※※※高

2、斯制下磁化强度单位Gs和磁感应强度单位Gs是不一样的，B=H+4πM,它们差一个系数4π高斯单位制中几个基本量的单位是：时间s，长度cm，质量g，电流esuI()(高斯制中，电流使用静电单位制量度CGSE)，换算关系是91A=×310esuI()另外，磁矩与磁化强度的单位换算式（磁场单位采用静磁单位制量度CGSM）是：1emu(电流)=10A2-321emu(磁矩)=emu(I)S=10A*1cm=10A••mm()-32∑磁矩10Am•31emu(磁化强度)===10A/m3V1cm注：以上出现了两种电流单位，在高斯制下，电流使用CGSE单位制量度；但在推

3、导磁学量时，使用静磁单位制。以下具体介绍国际单位制、静电单位制量度、静磁单位制量度。一、一一一、力学量纲和单位、、力学量纲和单位力学量纲和单位力学量纲和单位力学物理定律在国际单位制(记作SI)和高斯单位制(又称为厘米克秒制，记CGS)中具有相同的形式，并且它们都以长度、时间和质量作为基本量纲，所以所有的力学量都具有相同的量纲。表1力学量纲和单位物理量量纲国际制单位高斯制单位换算关系长度Lm(米)cm(厘米)1m=100cm时间Ts(秒)s(秒)频率−1THz(赫兹)Hz(赫兹)质量Mkg(千克)g(克)1kg=1000gMLN(牛顿)dyn(达因)5力21N

4、=10dynT能量2−21J=107ergL*T*MJ(焦耳)erg(耳格)功率2−31W=107ergs/L*T*MW(瓦特)erg/s二、二二二、静电制量纲和单位、、静电制量纲和单位高斯制在电磁学中具两套两套两套单位制，一套以库仑定律为基础，称为静电制，记两套作CGSECGSECGSE，另一套以安培定律为基础，称为静磁制，记作CGSMCGSECGSMCGSM。CGSM静电学中最基本的定律是库仑定律,其国际制的形式是：1qq12F=(1)24πεr0−1222这里，ε是真空介电常数，数值为8.8541878*10C/Nm。0而静磁制则是：qq12F=(2)

5、2r在国际制中，电流是基本量纲。而由公式(2)可以看出，静电制不需要新的基本(3/2)(1)−(1/2)量纲。为此静电制电量的量纲就是：L*T*M，它具有一个新的单位：(1/2)esu(C)，称为静电单位电量(或称静电库仑)，其值为1dyncm。不同单位制中的单位可以互相转换，这里给出从esu(C)转换成库仑(C)的方法：(1)设1C=xesu；(2)根据公式(1)，当r=1m，q1=q2=1C时，F=8.9875518*10^9N；(3)把r=1m=100cm，q1=q2=xesu，F=8.9875518*10^9N=8.9875518*10^14dyn代

6、入公式(2)，得：x=2.99792458*10^9；(4)得出结论1C=2.99792458*10^9esu(C)[1](3)1esu(C)=3.33564096*10^-10C(3')公式(3)和(3')是国际制单位和高斯制单位相互转换的基本公式。注[1]：由于等式两边采取的单位制不同，所以这样的等号在数学上是不严格的。三、三三三、静磁制量纲和单位、、静磁制量纲和单位静磁学中最基本的定律是安培定律：两平行导线，流过电流分别为I1,I2，L为导线长度，他们间的相互作用力在国际制下形式是：µIIL012F=(4)2πd−72这里，µ是真空中的导磁率，其数值为

7、4*10πNmA/。0而静磁制则是：F=2IIL/d(5)12(1/2)(1)−(1/2)因此静磁制也不需要新的基本量纲，电流的量纲就是：L*T*M静磁制给予一个新的单位：emu(A)，称为静磁单位电流(或称静磁安培)，其值为1/21dyn。emu(A)和A的转换公式为：1A=0.1emu(A)(6)1emu(A)=10A(6')表2电磁学物理量的量纲和单位物理量国际制静电制静磁制量纲单位量纲单位量纲单位LTMILTMLTM3111电荷0101C-1esu(I)0emu(I)22223111电流0001A-2esu(A)-1emu(A)22221131电位

8、2-31-1V-1esu(V)-2emu(V)222