Toen ik studeerde voor competitieve examens, kreeg ik te horen dat de flux de eenheid van de elektrische flux is, V-m of Nm ^ 2 / C is. Maar nu krijg ik in mijn RUG te horen dat de eenheid van elektrische flux C is. Toen ik het internet ongeveer hetzelfde controleerde, verklaarden veel sites, waaronder Wikipedia, dat de eenheid van elektrische flux V-m is. Betekent dit dat de concepten die ik heb geleerd voor mijn examens verkeerd zijn en dat het feitelijke idee van flux anders is? Zo ja, wat is dat? verduidelijk alstublieft mijn twijfel.
Opmerkingen
- Geef bronnen voor uw uitspraken: welk wikipedia-artikel. Merk ook op dat de eenheden verschillen tussen mksi en cgs.
- Wikipedia-link ( en.wikipedia.org/wiki/Electric_flux ). Toen ik het controleerde ( britannica.com/science/electric-flux ) wordt de elektrische flux ook gedefinieerd als lading gedeeld door epsilon, hetzelfde als wat ik op school heb geleerd . Er werd echter ook vermeld dat in CGS de netto flux van een elektrisch veld door een gesloten oppervlak gelijk is aan de constante 4π maal de ingesloten lading, in elektrostatische eenheden ( esu ). Ik heb eerder geleerd dat de eenheid van epsilon farad per meter in SI is. @Urb zei dat epsilon dimensieloos is volgens Lorentz-Heaviside-eenheden. Gelieve toe te lichten.
- @ my2cts, gelieve mijn twijfel te verduidelijken
- Zoals ik in mijn antwoord zei, hangt het ervan af of je E of D als elektrisch veld gebruikt. Je bronnen kozen simpelweg voor de andere keuze. De cgs en Heaviside unit-systemen zijn slechts een afleiding.
Answer
OP is waarschijnlijk een mix van unit-systemen.
In SI-eenheden heeft de permittiviteit $ \ varepsilon_0 $ eenheden van $ \ rm F / m = C / (V \ cdot m) $ en vervolgens elektrische stroom
$$ {\ Phi} = \ int {\ bf E} \ cdot {\ bf dS} \ sim \ frac {Q} {\ varepsilon_0} \ to \ frac {\ rm C} {\ displaystyle \ rm \ frac {C} {V \ m}} = \ rm V \ m. $$
In de vaak gebruikte Lorentz-Heaviside-eenheden , $ \ varepsilon_0 = 1 $ is dimensieloos en $ \ Phi \ sim Q $ .
Opmerkingen
- In de Lorentz_Heaviside-eenheden is de ladingseenheid niet de Coulomb (C).
- Je ' hebt gelijk, elektrische stroom en lading hebben dezelfde eenheden.
Antwoord
Ja, ik denk dat ik ts van het vak Elektromagnetische Theorie in het 2e jaar van engineering. Ik had ook dezelfde twijfel. De flux wordt in dit onderwerp anders gedefinieerd en genoteerd.
Hier gebruiken we $ \ Psi = Q $ (van Gauss “wet gebruikt in elektromagnetische engineering). Hier is wat voorbeeldtekst uit Hoofdstuk 3, Engineering Electromagnetics door William Hayt, 8e .
Pagina 49
De experimenten van Faraday toonden natuurlijk ook aan dat een grotere positieve lading op de binnenbol een overeenkomstig grotere negatieve lading op de buitenbol veroorzaakte, wat leidde tot een directe evenredigheid tussen de elektrische flux en de lading op de binnenste bol. De evenredigheidsconstante is afhankelijk van het systeem van betrokken eenheden, en we hebben het geluk dat we SI-eenheden gebruiken, omdat de constante eenheid is. Als elektrische flux wordt aangeduid met $ \ Psi $ (psi) en de totale lading op de binnenbol door Q, en vervolgens voor het experiment van Faraday
$$ \ boxed {\ Psi = Q} $$ en de elektrische stroom $ \ Psi $ wordt gemeten in coulombs.
Pagina 52
De elektrische flux die door een gesloten oppervlak gaat, is gelijk aan de totale lading die door dat surface.
Pagina 53
We hebben dan de wiskundige formulering van de wet van Gauss, $$ \ boxed {\ Phi = \ oint_S \ textbf {D} _S \ cdot d \ textbf {S} = \ text {lading ingesloten } = Q} $$
(waarbij $ \ textbf {D} _S $ is de elektrische fluxdichtheid op het oppervlak waarover de integraal wordt geëvalueerd)
Op scholen en in het algemeen gebruiken we $ \ phi = \ frac Q { \ varepsilon_0} $ (Gauss “wet).
Beide zijn dus equivalent, maar worden geschaald door een constante $ \ varepsilon_0 $ . Nu variëren de eenheden omdat $ \ varepsilon $ een constante is met afmetingen $ \ rm {C ^ 2m ^ {- 2} N ^ {- 1}} $ en $ \ Psi $ heeft $ \ boxed {\ text {eenheden of} (\ phi \ times \ varepsilon_0) = \ rm {C ^ {- 1} Nm ^ 2} \ times \ rm {C ^ 2m ^ {- 2} N ^ {- 1}} = C} $ .
Reacties
- Typ alstublieft relevante delen van de tekst in plaats van afbeeldingen te posten. Afbeeldingen zijn niet voor alle gebruikers toegankelijk.
- Ja zeker, ik dacht dat het goed zou zijn om rechtstreeks uit boek toe te voegen. ' realiseerde me niet dat iedereen ' geen toegang had tot afbeeldingen. Bedankt, ik ' m bewerken
Antwoord
In mksi eenheden de eenheid van elektrische flux is Vm. In cgs-eenheden is het $ esu $ .
Maar , als u elektrische flux definieert op basis van $ D = \ epsilon_0 \ epsilon E $ in plaats van $ E $ , dan is de eenheid $ C $ .
De verwarring ontstaat door deze twee verschillende definities van elektrische flux.
Reacties
- Ik heb esu gekend als eenheid van elektrische lading in het CGS-systeem. Hoe was de eenheid van flux die V-m is in het SI-systeem de eenheid van lading in CGS? Ik zou ook graag uitgebreid willen weten over de twee verschillende definities van elektrische flux en wanneer wat te gebruiken.