Als ich für Auswahlprüfungen studierte, wurde mir gesagt, dass der Fluss die Einheit des elektrischen Flusses ist, die V-m oder Nm ^ 2 / C ist. Aber jetzt in meiner UG wird mir gesagt, dass die Einheit des elektrischen Flusses C ist. Als ich das Internet ungefähr gleich überprüfte, gaben viele Websites, einschließlich Wikipedia, an, dass die Einheit des elektrischen Flusses V-m ist. Bedeutet das, dass die Konzepte, die ich für meine Prüfungen gelernt habe, falsch sind und die tatsächliche Vorstellung von Fluss anders ist? Wenn ja, was ist das? Bitte klären Sie meine Zweifel.
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- Bitte geben Sie Quellen für Ihre Aussagen an: Welcher Wikipedia-Artikel. Beachten Sie auch, dass sich die Einheiten zwischen mksi und cgs unterscheiden.
- Wikipedia-Link ( en.wikipedia.org/wiki/Electric_flux ). Wenn ich ( britannica.com/science/electric-flux ) überprüfe, wird der elektrische Fluss als Ladung geteilt durch epsilon definiert, genau wie ich es in der Schule gelernt habe . Es wurde jedoch auch erwähnt, dass in CGS der Nettofluss eines elektrischen Feldes durch eine geschlossene Oberfläche gleich dem konstanten 4π-fachen der eingeschlossenen Ladung in elektrostatischen Einheiten ( esu ) ist. Ich habe zuvor erfahren, dass die Einheit von Epsilon in SI Farad pro Meter ist. @Urb sagte, dass Epsilon laut Lorentz-Heaviside-Einheiten dimensionslos ist. Bitte erläutern Sie dies.
- @ my2cts Bitte klären Sie meine Zweifel
- Wie ich in meiner Antwort angegeben habe, hängt es davon ab, ob Sie E oder D als elektrisches Feld verwenden. Ihre Quellen haben sich einfach für die andere Wahl entschieden. Die cgs- und Heaviside-Einheitensysteme sind nur eine Ablenkung.
Antwort
OP mischt wahrscheinlich Einheitensysteme.
In SI-Einheiten hat die Permittivität $ \ varepsilon_0 $ Einheiten von $ \ rm F / m = C / (V \ cdot m) $ und elektrischer Fluss dann
$$ {\ Phi} = \ int {\ bf E} \ cdot {\ bf dS} \ sim \ frac {Q} {\ varepsilon_0} \ bis \ frac {\ rm C} {\ displaystyle \ rm \ frac {C} {V \ m}} = \ rm V \ m. $$
In den häufig verwendeten Lorentz-Heaviside-Einheiten ist $ \ varepsilon_0 = 1 $ ist dimensionslos und $ \ Phi \ sim Q $ .
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- In den Lorentz_Heaviside-Einheiten ist die Ladeeinheit nicht das Coulomb (C).
- Sie ' haben Recht, elektrischer Fluss und Ladung haben nur die gleichen Einheiten.
Antwort
Ja, ich denke ich t „s aus dem Fach Elektromagnetische Theorie im 2. Jahr des Ingenieurwesens. Ich hatte auch den gleichen Zweifel. Der Fluss wird in diesem Fach unterschiedlich definiert und notiert.
Hier verwenden wir $ \ Psi = Q $ (nach dem in der Elektromagnetik verwendeten Gaußschen Gesetz). Hier ist ein Beispieltext aus Kapitel 3, Technische Elektromagnetik von William Hayt, 8e .
Seite 49
Faradays Experimente zeigten natürlich auch, dass eine größere positive Ladung auf der inneren Kugel eine entsprechend größere negative Ladung auf der äußeren Kugel induzierte, was zu a führte direkte Proportionalität zwischen dem elektrischen Fluss und der Ladung auf der inneren Kugel. Die Proportionalitätskonstante hängt vom beteiligten Einheitensystem ab, und wir haben das Glück, SI-Einheiten zu verwenden, da die Konstante Eins ist. Wenn der elektrische Fluss mit bezeichnet wird $ \ Psi $ (psi) und die Gesamtladung auf der inneren Kugel nach Q, dann für Faradays Experiment
$$ \ boxed {\ Psi = Q} $$ und der elektrische Fluss $ \ Psi $ wird in Coulomb gemessen.
Der elektrische Fluss, der durch eine geschlossene Oberfläche fließt, entspricht der darin eingeschlossenen Gesamtladung Oberfläche.
Wir haben dann die mathematische Formulierung des Gaußschen Gesetzes, $$ \ boxed {\ Phi = \ oint_S \ textbf {D} _S \ cdot d \ textbf {S} = \ text {Ladung eingeschlossen } = Q} $$
(wobei $ \ textbf {D} _S $ ist die elektrische Flussdichte auf der Oberfläche, über die das Integral ausgewertet wird.)
In Schulen und im Allgemeinen verwenden wir $ \ phi = \ frac Q { \ varepsilon_0} $ (Gaußsches Gesetz).
Beide sind also äquivalent, werden jedoch durch eine Konstante $ \ varepsilon_0 $ skaliert. Jetzt variieren die Einheiten, weil $ \ varepsilon $ eine Konstante mit den Dimensionen $ \ rm {C ^ 2m ^ {- 2} ist. N ^ {- 1}} $ und $ \ Psi $ haben $ \ boxed {\ text {Einheiten von} (\ phi \ times \ varepsilon_0) = \ rm {C ^ {- 1} Nm ^ 2} \ times \ rm {C ^ 2m ^ {- 2} N ^ {- 1}} = C} $ .
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- Bitte geben Sie relevante Textteile ein, anstatt Bilder zu veröffentlichen. Bilder sind nicht für alle Benutzer zugänglich.
- Ja sicher, ich dachte, das direkte Hinzufügen aus dem Buch reicht aus. ' konnte nicht erkennen, dass ' nicht auf Bilder zugreifen konnte. Danke, ich ' bearbeite
Antwort
In mksi Einheiten Die Einheit des elektrischen Flusses ist Vm. In CGS-Einheiten ist es $ esu $ .
, wenn Sie den elektrischen Fluss basierend auf $ D = \ epsilon_0 \ epsilon E $ anstelle von $ definieren E $ dann ist die Einheit $ C $ .
Die Verwirrung entsteht aufgrund dieser zwei unterschiedlichen Definitionen des elektrischen Flusses.
Kommentare
- Ich kenne esu als Einheit der elektrischen Ladung im CGS-System. Wie war die Flusseinheit, die im SI-System V-m ist, die Ladungseinheit in CGS? Außerdem möchte ich ausführlich über die beiden unterschiedlichen Definitionen des elektrischen Flusses und den Zeitpunkt der Verwendung von was wissen.