УДК 53.081
Г. М. Т р у н о в
КОРРЕКЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФОРМЫ
ЗАПИСИ УРАВНЕНИЙ ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМА
И СОЗДАНИЕ НА ИХ ОСНОВЕ НОВОЙ
СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ЕДИНИЦ
Предлагается осуществить коррекцию математической формы
записи уравнений электродинамики и на их основе создать но-
вую четырехразмерную теоретическую систему электромагнит-
ных единиц (сокращенно: СТ), которую рекомендуется использо-
вать при изложении курса физики “Электромагнетизм”. Уравне-
ния электромагнетизма, записанные в предлагаемой системе, не со-
держат размерных постоянных
ε
0
и
μ
0
, вместо них используются
коэффициент
k
0
= 9
∙
10
9
Н
∙
м
2
/Кл
2
и фундаментальная константа
с
= 3
∙
10
8
м/с — скорость света в вакууме.
Законы природы не зависят от систем единиц, поэтому должен
соблюдаться принцип инвариантности математической формы запи-
си законов и основных определений физики в различных системах
единиц. Этот принцип выполняется во всех разделах физики, кроме
электромагнетизма.
Часть уравнений электромагнетизма, записанных в cистеме СГС,
содержат фундаментальную константу
с
— скорость света в вакууме, а
в определяющих уравнениях (закон Кулона, закон Ампера для парал-
лельных токов, закон Био–Савара–Лапласа) отсутствуют размерные
коэффициенты
ε
0
и
μ
0
и множитель 1/(4
π
)
.
В определяющих уравнениях, записанных в СИ, этот множи-
тель появился в результате “рационализации” формы записи уравне-
ний электромагнетизма, предложенной в 1892 г. английским физиком
О. Хевисайдом с целью исключения множителя 4
π
из расчетных фор-
мул, широко используемых в электротехнике и из уравнений Макс-
велла. Необходимо особо отметить, что размерные коэффициенты
ε
0
и
μ
0
не имеют никакого физического смысла и лишь их комбинация
1
/
√
ε
0
μ
0
=
с
представляет собой скорость света в вакууме.
В табл. 1 представлены некоторые уравнения электромагнетизма,
имеющие различный вид в СИ и системе СГС.
В соответствии с ГОСТ 8.417–81.ГСИ. “Единицы физических ве-
личин” [1] в учебном процессе во всех учебных заведениях рекомендо-
вана к обязательному использованию Международная система единиц
(СИ). Тем не менее, во многих учебниках физики при изложении уче-
ния об электричестве параллельно приводятся формулы, записанные в
66
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2006. № 2
