Kiedy przygotowywałem się do egzaminów konkurencyjnych, powiedziano mi, że strumień jest jednostką strumienia elektrycznego V-m lub Nm ^ 2 / C. Ale teraz w moim UG powiedziano mi, że jednostką strumienia elektrycznego jest C. Kiedy sprawdziłem internet o tym samym, wiele stron, w tym Wikipedia, stwierdziło, że jednostką strumienia elektrycznego jest V-m. Czy to oznacza, że koncepcje, których nauczyłem się na egzaminach, są błędne, a rzeczywista idea flux jest inna? Jeśli tak, co to jest? proszę wyjaśnić moje wątpliwości.
Komentarze
- Proszę podać źródła swoich wypowiedzi: który artykuł z Wikipedii. Zwróć również uwagę, że jednostki różnią się między mksi i cgs.
- Link do Wikipedii ( en.wikipedia.org/wiki/Electric_flux ). Ponadto, gdy sprawdziłem ( britannica.com/science/electric-flux ), strumień elektryczny jest definiowany jako ładunek podzielony przez epsilon, tak samo jak nauczyłem się w szkole . Wspomniano jednak również, że w CGS strumień netto pola elektrycznego przez dowolną zamkniętą powierzchnię jest równy stałemu 4π-krotności ładunku zawartego w jednostkach elektrostatycznych ( esu ). Dowiedziałem się wcześniej, że jednostką epsilon jest farad na metr w układzie SI. @Urb powiedział, że epsilon jest bezwymiarowy według jednostek Lorentza-Heavisidea. Proszę rozwinąć.
- @ my2cts proszę wyjaśnić moje wątpliwości
- Jak powiedziałem w mojej odpowiedzi, zależy to od tego, czy użyjesz E czy D jako pola elektrycznego. Twoje źródła po prostu wybrały inną opcję. Systemy jednostek cgs i Heaviside są tylko rozpraszaniem uwagi.
Odpowiedź
OP to prawdopodobnie mieszanie systemów jednostek.
W jednostkach SI przenikalność $ \ varepsilon_0 $ ma jednostki $ \ rm F / m = C / (V \ cdot m) $ , a następnie strumień elektryczny
$$ {\ Phi} = \ int {\ bf E} \ cdot {\ bf dS} \ sim \ frac {Q} {\ varepsilon_0} \ do \ frac {\ rm C} {\ displaystyle \ rm \ frac {C} {V \ m}} = \ rm V \ m. $$
W często używanych jednostkach Lorentza-Heaviside , $ \ varepsilon_0 = 1 $ jest bezwymiarowy, a $ \ Phi \ sim Q $ .
Komentarze
- W jednostkach Lorentza_Heavisidea jednostką ładunku nie jest kulomb (C).
- Masz ' dobrze, strumień elektryczny i ładunek po prostu te same jednostki.
Odpowiedź
Tak, myślę, że t ”z przedmiotu Teoria Elektromagnetyczności na II roku inżynierii. Miałem też tę samą wątpliwość. Strumień jest różnie definiowany i zapisywany w tym temacie.
Tutaj używamy $ \ Psi = Q $ (z prawa Gaussa „używanego w inżynierii elektromagnetycznej). Oto przykładowy tekst z Rozdziału 3, Engineering Electromagnetics, Williama Hayta, 8e .
Strona 49
Eksperymenty Faradaya pokazały oczywiście również, że większy ładunek dodatni na sferze wewnętrznej indukował odpowiednio większy ładunek ujemny na sferze zewnętrznej, prowadząc do bezpośrednia proporcjonalność między strumieniem elektrycznym a ładunkiem na sferze wewnętrznej. Stała proporcjonalności zależy od układu zaangażowanych jednostek i mamy szczęście w stosowaniu jednostek SI, ponieważ stała jest równa jedności. Jeśli strumień elektryczny jest oznaczony przez $ \ Psi $ (psi) i całkowity ładunek na wewnętrznej sferze przez Q, a następnie dla eksperymentu Faradaya
$$ \ boxed {\ Psi = Q} $$ , a strumień elektryczny $ \ Psi $ jest mierzony w kulombach.
Page 52
Strumień elektryczny przechodzący przez każdą zamkniętą powierzchnię jest równy całkowitemu ładunkowi zawartemu w tym powierzchnia.
Strona 53
Następnie mamy matematyczne sformułowanie prawa Gaussa, $$ \ boxed {\ Phi = \ oint_S \ textbf {D} _S \ cdot d \ textbf {S} = \ text {opłata w załączeniu } = Q} $$
(gdzie $ \ textbf {D} _S $ to gęstość strumienia elektrycznego na powierzchni, po której obliczana jest całka)
W szkołach i ogólnie używamy $ \ phi = \ frac Q { \ varepsilon_0} $ (prawo Gaussa).
Więc oba są równoważne, ale są skalowane przez stałą $ \ varepsilon_0 $ . Teraz jednostki są różne, ponieważ $ \ varepsilon $ jest stałą o wymiarach $ \ rm {C ^ 2m ^ {- 2} N ^ {- 1}} $ i $ \ Psi $ ma $ \ boxed {\ text {jednostek of} (\ phi \ times \ varepsilon_0) = \ rm {C ^ {- 1} Nm ^ 2} \ times \ rm {C ^ 2m ^ {- 2} N ^ {- 1}} = C} $ .
Komentarze
- Zamiast publikować obrazy, należy wpisywać odpowiednie fragmenty tekstu. Obrazy nie są dostępne dla wszystkich użytkowników.
- Jasne, pomyślałem, że wystarczy dodać bezpośrednio z książki. Nie ' nie zdawałem sobie sprawy, że wszyscy nie mogą ' uzyskać dostępu do obrazów. Dziękuję, ' edytuję
Odpowiedź
W mksi jednostki jednostką strumienia elektrycznego jest Vm. W jednostkach cgs jest to $ esu $ .
Jednak , jeśli zdefiniujesz strumień elektryczny na podstawie $ D = \ epsilon_0 \ epsilon E $ zamiast $ E $ to jednostka to $ C $ .
Zamieszanie powstaje z powodu tych dwóch różnych definicji strumienia elektrycznego.
Komentarze
- esu znałem jako jednostkę ładunku elektrycznego w systemie CGS. W jaki sposób jednostka strumienia, którą jest V-m w układzie SI, była jednostką ładunku w CGS? Chciałbym również szczegółowo poznać dwie różne definicje strumienia elektrycznego i kiedy używać czego.