Електрика та магнетизм

У цьому курсі ми використовуємо одиниці міжнародної системи (СІ).

Однак на практиці часто зустрічаються підрозділи, які не належать до міжнародної системи.

Деякі із систем cgs (їх багато). Це, зокрема, стосується блоку магнітної індукції (магнітне поле B),

1 Г (гаус) = 10 -4 Т (тесла)

і одиниця поля намагнічування (магнітне поле Н),

1 Е (ерстед) = 250/р А/м = 79,577. А/м (ампер на метр).

Ми бачимо, що навіть якщо базові одиниці cgs відрізняються від базових одиниць міжнародної системи лише степенями 10, це не так у випадку з похідними одиницями, оскільки формули, що використовуються для виведення цих одиниць, не мають однакових коефіцієнтів у всіх системи одиниць (часті різниці в 4 рази).

Інші одиниці походять від використання для їх визначення земної величини прискорення сили тяжіння. Оскільки це не однаково в кожній точці земної кулі, потрібно було прийняти умовне значення, тобто g = 9,806 65 м с -2 .

Наведемо, наприклад, одиницю сили, кілограм сили

1 кп = 1 кг '= 9,806 65 Н,

одиниця крутного моменту,

1 км/хв = 9,806 65 Нм,

і одиниця потужності, кінських сил

1 CV = 75 x 9,806 65 = 735,499 Вт .

Деякі одиниці отримують з калорій. Мала калорія відповідає енергії, необхідній для підвищення температури 1 г води на 1 ° C. Велика калорія відповідає енергії, необхідній для підвищення температури 1 кг води на 1 ° C. Оскільки результат залежить від експериментальних умов, насправді існує кілька пов’язаних визначень калорій. Ми також можемо визначити калорію відносно джоуля. Ми часто маємо листування:

1 кал (мала калорія) = 4,185 Дж (джоуль) або

1 кал (велика калорія) = 4185 Дж (джоуль) .

Тиск іноді вимірюють в атмосфері:

1 атм (науковий) = 1,013 25,10 5 Па (паскаль) або

1 атм (технічний) = 1 кг '/ см 2 = 9,806 65, 10 4 Па (паскаль)!

Нарешті, старі "англійські" одиниці та їх похідні вже майже не використовуються, крім США. Вони засновані на

або стопа

а також на фунт (фунт)

1 фунт = 0,453592 кг

Зверніть увагу, що одиниця кінських сил (HP) не дорівнює кінській силі (CV). Фактично HP визначається з урахуванням сили фунта та стопи в секунду: 1 HP = потужність, необхідна для підйому 550 фунтів зі швидкістю 1 фут в секунду, тобто

1 л. С. = 550 x 0,453592 x 9,80665 x 0,30480 = 745,699 Вт .

Вершина досягається за допомогою теплових одиниць. Вони використовують ступінь Фаренгейта, масштаб якого спочатку визначався температурами танення льоду в присутності солі та танення масла. В даний час це визначається відповідністю 0 ° C з 32 ° F і 100 ° C з 212 ° F. Окрім початкової зміни шкали, ми маємо співвідношення 1 ° C = 1 ° K = 1,8 ° F .

Використовуючи ° F, ми можемо визначити Btu (британська теплова одиниця), яка відповідає енергії, необхідній для підняття маси на 1 фунт води на 1 ° F. Як і у випадку з калорією, існує кілька пов’язаних визначень. Ми часто маємо листування:

1 Btu = 1055,06 Дж

Невелика корисна вправа для використання англійської літератури: американські стандарти використовують як одиницю теплопровідності Btu * дюйм/фут 2/° F/год. Скільки коштує ця одиниця виміру в Вт/м/° К ?

Є також одиниці, засновані на практичному застосуванні. Таким чином, економісти використовують як одиницю енергії тонну еквіваленту вугілля (т. Е.) І тонну еквівалента нафти (т. П.). Значення цих одиниць залежить від авторів, оскільки кількість теплоти, що отримується при згорянні, різне в залежності від температури і особливо в залежності від того, конденсується чи не виділяється при згорянні водяна пара. Ми часто маємо

на тонну вугільного еквівалента: 1 т.е. = 29,3076 ГДж = 8141 кВт-год
за тонну нафтового еквівалента: 1 т. е. = 41,86 Гджоуль = 11628 кВт-год

За необхідності ви можете знайти безліч зв’язків між підрозділами на веб-сайті UTC (Технологічний університет Комп’єна).