О переопределении ампера - основной единицы СИ - page 6

2. Определяющим уравнением является закон Кулона (4), записан-
ный в виде
F
=
1
4
πε
0
Q
1
Q
2
r
2
=
k
0
eN
1
eN
2
r
2
.
(9)
Положив, как заявлено в новом определении кулона,
N
1
=
N
2
=
= 1
/
(1
,
60217653
×
10
19
)
, мы получаем из соотношения:
е
N
1
×
×
е
N
2
= 1
Кл
×
1
Кл точное значение элементарного заряда
e
=
1
Кл
N
1
=
=
1
Кл
N
2
= 1
,
60217653
10
19
Кл. Элементарный заряд
e
должен быть
положительной величиной (т.е. абсолютным значением заряда элек-
трона или заряда протона).
Положив, как заявлено в новом определении кулона,
F
=
= (299792458)
2
10
7
Н,
r
= 1
м,
Q
1
=
Q
2
= 1
Кл, мы получаем
из уравнения (9) точное значение и размерность коэффициента
k
0
:
k
0
= (299792458)
2
10
7
H
м
2
/
Кл
2
; dim
k
0
= L
3
MT
2
Q
2
,
(10)
а также точное значение и размерность электрической постоянной
ε
0
:
ε
0
= 1
/
4
πk
0
= 8
,
854187818
10
12
Ф/м
; dim
ε
0
= L
3
M
1
T
2
Q
2
.
(11)
Точное значение магнитной постоянной
μ
0
определяется из соотно-
шения
ε
0
μ
0
= 1
/
с
2
и равно
μ
0
= 12
,
5663706144
10
7
Н
с
2
/Кл
2
= 4
π
×
×
10
7
Гн/м.
Магнитной постоянная имеет формулу размерности:
dim
μ
0
=
= LMQ
2
.
В соответствии с уравнением (1) сила электрического тока будет
производной величиной, размерность которой равна:
dim
I
= T
1
Q
.
Размерности электромагнитных величин приведены в таблице.
Необходимо особо отметить, что замена четвертой основной еди-
ницы “ампера” на “кулон” не затрагивает существующие наименова-
ния электромагнитных единиц СИ и соотношения между единицами.
Изменяются только формулы размерности электромагнитных величин.
При этом, положительным фактором становится то обстоятельство,
что размерности многих электрических величин отражают физиче-
ский смысл самой величины, в частности, размерность QТ
1
отражает
физический смысл силы электрического тока (
I
=
Q/t
)
; размерности
QL
1
, QL
2
, QL
3
отражают определение линейной
τ
, поверхностной
σ
и объемной
ρ
плотностей заряда соответственно; размерность LQ —
определение момента электрического диполя (
p =
Q
l
) и др.
Таким образом, принятие в качестве основной единицы СИ еди-
ницы электрического заряда “кулон”, определяемой из закона Кулона
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2007. № 1
101
1,2,3,4,5 7,8,9
Powered by FlippingBook