七个电学计量单位是怎么来的?( 二 )


麦克斯韦操纵电磁波(光波)的波长测量距离和频率界说时候的抱负 , 虽未能在他所糊口的时代实现 , 但他这一科学预言极具震撼力和前瞻性 。 电磁波的根基公式(传布速度=波长×频率 ,  c=λf ) 不单揭示了电磁波速度的恒定值与波长和频率的关系 , 还揭示了空间(长度)和时候(频率)之间对应与同一的联系 。
1967年召开的第13届国际计量大会[2]对秒的界说改为:铯133原子基态的两个超邃密能阶之间跃迁时所对应辐射电磁波的9,192,631,770个周期所持续的时候 。 这个界说提到的铯原子必需在绝对零度时是静止的 , 并且地点的情况是零磁场 。 这就是我们凡是所说的国际原子时 , 原子钟的精度可以达到每100万年才误差1秒 , 直到此刻 “秒”的界说仍由铯原子喷泉钟连结 。
20宿世纪70年月 , 因为激光手艺的成长 , 光速的测定已很是切确 。 1983年国际计量大会从头拟定米的界说:“光在真空中行进1/299,792,458秒的距离”为1尺度米 。 麦克斯韦的思惟冲破了手艺前提的限制 , 他的计量预言在死后一百多年得以完美实现 。 从这个角度可以说 , 麦克斯韦及其电磁学思惟 , 把科学与计量从牛顿力学时代引标的目的了量子时代 。
1999年 , 在第21届国际计量大会在法国巴黎召开 , 为了使列国当局和公家领会计量 , 鼓动勉励和鞭策列国计量范畴的成长 , 增强列国在计量范畴的国际交流与合作 , 大会确定每年5月20日为宿世界计量日 。 今天恰逢宿世界计量日 , 本文经由过程梳理电磁学中的计量单元 , 和大师一路回首电磁学的成长过程 , 标的目的伟大的科学家们致敬 。 我们共梳理出10个电磁学计量单元 , 此中前7个为电学根本单元 , 后3个单元则用在磁学和频率的计量中 , 分为前后两篇文章进行介绍 。
十大电磁学国际单元制
按照国际计量大会划定 , 此刻通行的国际单元制(SI)[3]有7个根基单元 , 它们比如七块彼此自力又彼此支撑的“基石” , 经由过程这7个根基单元可以或许导出所有其他的物理量单元 , 组成了国际单元制的根本 。 同时 , 为了便利利用 , 1993年 , 国际计量大会又划定了19个具有专门名称的SI导出单元 , 其数目也在不竭更新 。

七个电学计量单位是怎么来的?

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表1:国际单元制中的7个根基单元
七个电学计量单位是怎么来的?

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表2:部门国际单元制SI导出单元
在科学史上 , 为了纪念那些做出重大进献的科学家 , 以他们的名字来定名国际计量单元已当作为一种老例 , 也是至高声誉 。 在电磁学范畴 , 有10位科学家的名字作为了国际单元制计量单元 , 他们是:安培、库仑、伏特、法拉、欧姆、西门子、亨利、赫兹、韦伯和特斯拉 。 恰是这些特出史册如雷贯耳的名字 , 奠基了电磁学甚至现代科学的巨厦之基 , 他们的当作就如同璀璨明珠几乎串联起了整部电磁学史 。 今天让我们透过这些名字来探讨其背后的电磁学成长之路 。
1 电流(I)的单元:安培(符号A)
安培是国际单元制中7个根基单元之一 。 当初引进安培这个单元就是因为跟着电磁学的成长 , 原有的根基单元(长度、时候、重量等)已经不敷用了 。 若是仍然用本来的根基物理量推导出其他物理量 , 不仅繁琐 , 并且会推导出荒谬的结论 。 是以 , 在1881年国际电学大会[4]上正式决议增添个根基量:电流强度(I) , 并把它的单元定名为安培(A) 。

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