Když jsem studoval na konkurzních zkouškách, bylo mi řečeno, že tok je jednotka elektrického toku je V-m nebo Nm ^ 2 / C. Ale teď v mém UG mi bylo řečeno, že jednotka elektrického toku je C. Když jsem zkontroloval internet zhruba stejně, mnoho stránek včetně Wikipedie uvedlo, že jednotka elektrického toku je V-m. Bude to znamenat, že koncepty, které jsem se při zkouškách naučil, jsou špatné a skutečná představa o toku se liší? Pokud ano, co to je? prosím upřesněte mé pochybnosti.
Komentáře
- Uveďte prosím zdroje svých tvrzení: který článek na wikipedii. Pamatujte také, že jednotky se mezi mksi a cgs liší.
- Odkaz na Wikipedii ( en.wikipedia.org/wiki/Electric_flux ). Když jsem také zkontroloval ( britannica.com/science/electric-flux ), elektrický tok je definován jako náboj dělený epsilonem, stejně jako jsem se naučil ve škole . Bylo však také zmíněno, že v CGS se čistý tok elektrického pole jakýmkoli uzavřeným povrchem rovná konstantě 4πnásobku uzavřeného náboje v elektrostatických jednotkách ( esu ). Dříve jsem se naučil, že jednotka epsilon je farad na metr v SI. @Urb uvedl, že epsilon je bezrozměrný podle jednotek Lorentz-Heaviside. Upřesněte.
- @ my2cts prosím upřesněte mé pochybnosti
- Jak jsem uvedl ve své odpovědi, záleží na tom, zda jako elektrické pole použijete E nebo D. Vaše zdroje jednoduše zvolily jinou možnost. Systémy jednotek cgs a Heaviside jsou jen rozptýlení.
Odpověď
OP je pravděpodobně směšovací systém jednotek.
V jednotkách SI má permitivita $ \ varepsilon_0 $ jednotky $ \ rm F / m = C / (V \ cdot m) $ a elektrický tok pak
$$ {\ Phi} = \ int {\ bf E} \ cdot {\ bf dS} \ sim \ frac {Q} {\ varepsilon_0} \ to \ frac {\ rm C} {\ displaystyle \ rm \ frac {C} {V \ m}} = \ rm V \ m. $$
V často používaných jednotkách Lorentz-Heaviside , $ \ varepsilon_0 = 1 $ je bezrozměrný a $ \ Phi \ sim Q $ .
Komentáře
- V jednotkách Lorentz_Heaviside není nabíjecí jednotka Coulomb (C).
- Máte ' pravdu, elektrický tok a nabíjení prostě mají stejné jednotky.
Odpověď
Ano, myslím z předmětu Elektromagnetická teorie ve 2. ročníku inženýrství. Také jsem měl stejné pochybnosti. Tok je v tomto předmětu definován a notován odlišně.
Zde používáme $ \ Psi = Q $ (z Gaussova zákona používaného v elektromagnetickém inženýrství). Zde je několik ukázkových textů z Kapitola 3, Engineering Electromagnetics od Williama Hayta, 8e .
Strana 49
Faradayovy experimenty samozřejmě také ukázaly, že větší kladný náboj na vnitřní sféře vyvolal odpovídající větší záporný náboj na vnější sféře, což vedlo k přímá úměrnost mezi elektrickým tokem a nábojem na vnitřní sféře. Konstanta úměrnosti je závislá na systému zapojených jednotek a máme štěstí při používání jednotek SI, protože konstanta je jednota. Pokud je elektrický tok označen $ \ Psi $ (psi) a celkový náboj na vnitřní sféře Q, pak pro Faradayův experiment
$$ \ box {\ Psi = Q} $$ a elektrický tok $ \ Psi $ se měří v coulombs.
Stránka 52
Elektrický tok procházející jakoukoli uzavřenou plochou se rovná celkovému náboji uzavřenému tímto povrch.
Stránka 53
Pak máme matematickou formulaci Gaussova zákona, $$ \ boxed {\ Phi = \ mast_S \ textbf {D} _S \ cdot d \ textbf {S} = \ text {poplatek přiložen } = Q} $$
(kde $ \ textbf {D} _S $ je hustota elektrického toku na povrchu, na kterém se vyhodnocuje integrál)
Ve školách a obecně používáme $ \ phi = \ frac Q { \ varepsilon_0} $ (Gaussův zákon).
Oba jsou tedy ekvivalentní, ale jsou škálovány konstantou $ \ varepsilon_0 $ . Nyní se jednotky liší, protože $ \ varepsilon $ je konstanta s rozměry $ \ rm {C ^ 2m ^ {- 2} N ^ {- 1}} $ a $ \ Psi $ má $ \ box {\ text {jednotky of} (\ phi \ times \ varepsilon_0) = \ rm {C ^ {- 1} Nm ^ 2} \ times \ rm {C ^ 2m ^ {- 2} N ^ {- 1}} = C} $ .
Komentáře
- Místo zveřejňování obrázků prosím opište příslušné části textu. Obrázky nejsou přístupné všem uživatelům.
- Ano, myslel jsem, že přidání přímo z knihy bude fungovat. Neuvědomil jsem si ' že všichni nemohli ' přistupovat k obrázkům. Díky, ' m úpravy
odpověď
V mksi jednotky jednotka elektrického toku je Vm. V jednotkách cgs je to $ esu $ .
, pokud definujete elektrický tok na základě $ D = \ epsilon_0 \ epsilon E $ namísto $ E $ pak jednotkou je $ C $ .
Zmatek nastává kvůli těmto dvěma odlišným definicím elektrického toku.
Komentáře
- Znal jsem esu jako jednotku elektrického náboje v systému CGS. Jak byla jednotka toku, která je V-m v systému SI, jednotkou nabíjení v CGS? Také bych chtěl podrobně vědět o dvou různých definicích elektrického toku a o tom, kdy co použít.