Трактат об электричестве и магнетизме. Том 2.

Максвелл Джеймс Клерк

В электромагнитной системе удельная магнитная индуктивная способность воздуха предполагается равной единице. Следовательно, в электростатической системе эта величина равна 1/v^2.

Практическая система электрических единиц

629. Инженеры-электрики, практически занимающиеся электромагнитной телеграфией, из этих двух систем единиц больше используют электромагнитную. Если, однако, взять единицы длины, времени и массы, обычно употребляемые в других отраслях науки, такие, как метр или сантиметр, секунда и грамм, то единицы сопротивления и электродвижущей силы будут настолько малы, что для выражения величин, встречающихся в практике,

придётся использовать огромные числа, а единицы, выражающие количества электричества и ёмкости, будут так велики, что только их чрезвычайно малые доли могут когда-либо встретиться в практике. Поэтому инженеры-электрики приняли набор электрических единиц, выведенных с помощью электромагнитной системы из большой единицы длины и малой единицы массы.

Единица длины, использованная для этой цели, равна десяти миллионам метров, или примерно длине четверти земного меридиана.

Единица времени равна, как и прежде, одной секунде.

Единица массы равна 10^{– 11} грамма, или одной стомиллионной части миллиграмма.

Электрические единицы, полученные из этих фундаментальных единиц, названы в честь выдающихся первооткрывателей в области электричества. Так, практическая единица сопротивления называется Ом; она представлена катушкой сопротивления, сделанной Британской Ассоциацией и описанной в п. 340. В электромагнитной системе она выражается скоростью 10 000 000 метров в секунду.

Практическая единица электродвижущей силы называется Вольт; она мало отличается от электродвижущей силы ячейки Даниэля. М-р Лэтимер Кларк (Latimer Clark) изобрёл недавно очень стабильную ячейку, электродвижущая сила которой почти точно равна 1,454 Вольт.

Практическая единица ёмкости называется Фарада. Количество электричества, протекающее через сопротивление один Ом под действием электродвижущей силы в один Вольт за одну секунду, равно заряду, создаваемому в конденсаторе ёмкостью одна Фарада электродвижущей силой один Вольт.

Таблица

Фундамен

тальные

единицы

Практическая

система

Доклад Б. А.

1863

Томсон

Вебер

Длина

четверть

земного

меридиана

метр

сантиметр

миллиметр

Время

секунда

секунда

секунда

секунда

Масса

10

^{– 11}

секунда

грамм

грамм

миллиграмм

Сопротив

ление

Ом

10

⁷

10

⁹

10

¹⁰

Электро

движущая

сила

Вольт

10

⁵

10

⁸

10

¹¹

Ёмкость

Фарада

10

^{– 7}

10

^{– 9}

10

^{– 10}

Количество

электри

чества

Фарада

(заряженная

до 1 Вольта)

10

^{– 2}

10

^{– 1}

10

Использование этих наименований оказалось более удобным, чем постоянное повторение слов «электромагнитные единицы» вместе с дополнительным указанием тех фундаментальных единиц, на которых они основаны.

Когда необходимо измерить очень большие величины, образуется крупная единица путём умножения первоначальной единицы на миллион и добавления к её наименованию приставки мега.

Аналогичным образом с помощью приставки микро образуется малая единица, составляющая одну миллионную первоначальной единицы.

Значения этих практических единиц в различных системах, которые были приняты в разные времена, даны в таблице.

ГЛАВА XI

ОБ ЭНЕРГИИ И НАПРЯЖЕНИИ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ

Электростатическая энергия

630. Энергию системы можно разделить на потенциальную и кинетическую. Потенциальная энергия, обусловленная электризацией, уже была рассмотрена в п. 85. Её можно записать так:

W

=

1

2

(e)

,

(1)

где e - заряд электричества в том месте, где электрический потенциал равен , а суммирование следует распространить на каждую область, где существует электризация.

Если f, g, h являются составляющими электрического смещения, то количество электричества в элементе объёма dxdydz равно

e

=

df

dx

+

dg

dy

+

dh

dz

dx

dy

dz

,

(2)

а

W

=

1

2

df

dx

+

dg

dy

+

dh

dz

dx