绝对制静电单位英文解释翻译、绝对制静电单位的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 abrolute electrostatic unit
分词翻译:
绝对的英语翻译:
absolute; absolutely; absoluteness; definitely; perfectly; utter; utterly
【计】 ABS
制的英语翻译:
make; manufacture; restrict; system; work out
【计】 SYM
【医】 system
静电单位的英语翻译:
【医】 E.S.E.; e.s.u
专业解析
绝对制静电单位(Absolute Electrostatic Units, ESU)是厘米-克-秒(CGS)单位制中专门用于静电学的一个子系统,其核心特征在于以电荷的静电相互作用力为基本定义,并设定真空介电常数为无量纲的1。以下是详细解释:
-
定义基础与核心物理意义
在绝对制静电单位中,电荷的基本单位——静电库仑(statcoulomb, statC)——由库仑定律定义:两个相等的点电荷,在真空中相距1厘米时,若它们之间的作用力为1达因(dyne),则每个电荷的大小为1静电库仑。
库仑定律在此单位制中的表达式为:
$$
F = frac{q_1 q_2}{r}
$$
其中:
-
单位制特征
- “绝对制”含义:指该单位制建立在长度(厘米)、质量(克)、时间(秒)这三个基本力学量的基础之上,通过物理定律(此处是库仑定律)推导出电磁学量的单位,而非人为独立定义。这体现了其“绝对”性。
- “静电”限定:该单位制最初主要用于描述静止电荷及其产生的静电场。虽然可以扩展到电流和磁场,但相关单位(如静电安培)在实际应用中较少见,且与更常用的电磁单位制(EMU)或国际单位制(SI)不同。
- 量纲关系:在 ESU 制中,电荷的量纲并非基本量纲,而是由力学量纲导出:$[q] = [F]^{1/2} [L] = M^{1/2} L^{3/2} T^{-1}$。这与其他单位制中电荷的量纲不同。
-
主要物理量单位及量纲
- 电荷:静电库仑 (statC, esu)。量纲:$M^{1/2} L^{3/2} T^{-1}$。
- 电流:静电安培 (statA, esu of current)。定义为 1 statC/s。量纲:$M^{1/2} L^{3/2} T^{-2}$。
- 电势(电压):静电伏特 (statV, esu of potential)。定义为 1 erg / statC(erg 是能量单位,1 erg = 1 dyne·cm)。量纲:$M^{1/2} L^{1/2} T^{-1}$。
- 电场强度:通常用 statV/cm。量纲:$M^{1/2} L^{-1/2} T^{-1}$。
- 电容:厘米 (cm)。这是 ESU 制的一个独特之处,电容的单位具有长度量纲。例如,半径为 1 cm 的孤立球体的电容在 ESU 制中就是 1 cm。量纲:$L$。
- 电阻:秒/厘米 (s/cm)。量纲:$L^{-1} T$。
- 介电常数:无量纲纯数(在真空中定义为 1)。
-
应用与现状
绝对制静电单位在物理学史上,特别是在电磁学理论发展的早期阶段(如高斯、韦伯的工作)扮演了重要角色。它使得静电学公式形式简洁(没有 $epsilon_0$ 常数)。然而,由于其单位量纲复杂、与力学单位联系不直观,且部分单位(如电容单位为厘米)在概念上不易理解,在现代科学和工程实践中,国际单位制(SI) 已成为绝对主流。SI 制中的库仑(C)、安培(A)、伏特(V)等单位更统一、更易于实际测量和应用。现今,ESU 单位主要在理论物理的某些领域或回顾历史文献时可能遇到。
参考资料:
- Griffiths, D. J. (1999). Introduction to Electrodynamics (3rd ed.). Prentice Hall. (Chapter on Units)
- Feynman, R. P., Leighton, R. B., & Sands, M. (1964). The Feynman Lectures on Physics, Vol. II. Addison-Wesley. (Section on Units)
- 中华人民共和国国家标准 GB 3102.5-1993 《电学和磁学的量和单位》.
- Tipler, P. A., & Mosca, G. (2008). Physics for Scientists and Engineers (6th ed.). W. H. Freeman. (Appendix on Units)
- NIST. Guide for the Use of the International System of Units (SI). (NIST SP 811) [Online Resource: physics.nist.gov]
- HyperPhysics, Georgia State University. CGS and SI (MKS) unit systems. [Online Resource: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu]
网络扩展解释
绝对制静电单位(CGSE或ESU)是电磁学中基于静电力的一种单位制,属于厘米-克-秒(CGS)体系。以下是其核心要点:
1.基本定义与基础
- 以长度、质量、时间为基本量,基本单位分别为厘米(cm)、克(g)、秒(s)。
- 核心依据是真空中的库仑定律:两个点电荷间的作用力公式为
$$ F = frac{q_1 q_2}{r} $$
当电荷量相等且作用力为1达因(dyn)、距离为1厘米时,定义电荷量为1静库(statC)。
2.关键导出单位
- 电量单位:静库(statC),1 statC ≈ 3.336×10⁻¹⁰ 库仑(C)。
- 电流单位:静安(statA),1 statA = 1 statC/s,与安培(A)的换算关系为
$$ 1,text{statA} = frac{1}{3 times 10},text{A} $$
- 其他电学量(如电场强度、电势)均由此导出,通常以“CGSE”或“stat”前缀标识。
3.与其他单位制的对比
- 与CGSM制(电磁单位制)区别:
CGSE基于静电力,主要用于电学量;CGSM基于磁力,用于磁学量。
- 与国际单位制(SI)的转换:
例如,电阻单位1静欧(statΩ)等于9×10¹¹欧姆(Ω)。
4.特点与应用
- 优势:在微观物理和理论推导中简化公式(如真空介电常数ε₀=1)。
- 局限性:实际工程中较少使用,多用于学术文献或特定领域(如等离子体物理)。
如需进一步了解单位转换公式或历史背景,(科普中国)及(静电单位定义)。
分类
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
别人正在浏览...
并四苯布尔式财务立场苍老处罚条件垂体漏斗唇成形术德拉瓦尔离心-加热式蒸发器电流放大器多重压力容器光敏管黑蜡红土假膜性口炎狡兔拉单晶的拉格朗日方程连续性接合裂殖植物门内生凝固嵌套文件传送格式染色不同的绳之以法双氯苯咪唑双随机矩阵树林舒展四肢数组参数