Абсолютные системы единиц

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
тестовая игра в бесплатном демо-режиме от азино три топора доступна всем желающим
online-casinos.pro

Абсолютные системы единиц — системы, в которых единицы для измерения всех физических величин (механических, тепловых, электрических и т. д.) устанавливаются на основе нескольких исходных единиц (обычно длины, массы и времени), а все остальные (производные) единицы выбираются таким образом, чтобы в определяющих их соотношениях числовой коэффициент был равен единице. Например, за единицу ускорения принимается такое ускорение, при котором скорость за единицу времени изменяется на единицу скорости; за единицу силы принимается такая сила, которая телу с массой, равной единице, сообщает ускорение, равное единице, и т. д.

Одной из наиболее распространенных А. с. е. является система сантиметр — грамм — секунда (СГС или CGS), в которой за основные единицы приняты: единица длины — сантиметр (С), единица массы — грамм (G) и единица времени — секунда (S). В этой системе за единицу скорости принимается скорость в 1 см/сек, за единицу ускорения — 1 см/сек2, т. е. ускорение, при котором скорость изменяется на 1 см/сек за секунду; за единицу силы принимается такая сила, которая массе в 1 г сообщает ускорение в 1 см/сек2 (эта единица силы называется диной), и т. д. С помощью исходных единиц — сантиметра, грамма и секунды — устанавливаются единицы для измерения электрических и магнитных величин. Так, например, на основе исходных единиц устанавливается единица количества электричества. В качестве нее служит такое количество электричества, которое с другим, равным ему количеством электричества, расположенным на расстоянии в 1 см, взаимодействует в вакууме с силой в 1 дину. Все остальные электрические и магнитные единицы, определяются с помощью исходных единиц и единицы количества электричества. Полученная таким образом система электрических и магнитных единиц получила название абсолютной электростатической системы (CGSE), так как в основе ее лежит электростатическое взаимодействие между зарядами.

Переход к электрическим и магнитным единицам может быть осуществлен и другим способом — на основе магнитного взаимодействия токов. Тогда получается так называемая абсолютная электромагнитная система единиц (CGSM). Если для измерения электрических и магнитных величин пользуются абсолютной системой CGS, то обычно для измерения электрических величин (заряда, напряжения, емкости и т.д.) применяют абсолютные электростатические единицы, а для измерения магнитных величин (напряженности магнитного поля, индуктивности, потока магнитной индукции и т.д.) — абсолютные электромагнитные единицы. Сочетание тех и других получило название Гауссовой системы единиц.

Так, например, в радиотехнической практике долгое время применяли абсолютную электростатическую единицу емкости — сантиметр емкости и абсолютную электромагнитную единицу индуктивности— сантиметр индуктивности. Подобная двойственная система единиц, сложившаяся в ходе развития науки об электричестве и магнетизме, для практических целей мало удобна. В электротехнике и радиотехнике от применения системы CGS почти отказались и для измерения электрических и магнитных величин применяют обычно так называемые практические системы единиц.

В силу исторических причин в настоящее время существуют две практические системы единиц, которые почти точно совпадают между собой.

Одна из них — абсолютная практическая система единиц — строится на основе абсолютной системы единиц — метр, килограмм массы, секунда (система MKS). Переход к электромагнитным единицам в ней производится путем установления четвертой исходной единицы — абсолютного ампера с помощью измерения сил взаимодействия токов.

Эта система обозначается символом MKSM или MKSA, в котором последняя буква указывает, что система является электромагнитной (М), или что четвертой исходной единицей является ампер (А).

Другая более старая практическая международная система единиц строится на основе той же системы MKS, но в ней ампер определяется из явления электролиза, а единица сопротивления — ом — устанавливается особым эталоном.

Единицы этих двух систем настолько близки одна к другой, что практически их можно считать совпадающими.