Электрические и магнитные величины

Понятие

Обозначение и формула

Единица измерения

Электрический заряд (мера количества электричества)

q

кулон (Кл) А · с

Сила тока (мера скорости изменения электрического заряда)

I = q / t

ампер (А = Кл / с)

Разность электрических потенциалов, электрическое напряжение (мера работы, которую может совершить заряд под воздействием электрического поля)

U = A / q

вольт (В = Дж / Кл) кг · м² / (с³ · А)

Электрическая ёмкость (мера способности системы тел удерживать заряд) зависит от многих факторов, прежде всего от материала элементов, параметров разделяющей их среды и геометрии системы

C = q / U

фарад (Ф = Кл / В) с⁴ · А² / (кг · м²)

Напряжённость электрического поля (мера пространственного градиента электрического потенциала в той или иной точке, то есть изменения этого потенциала при малом перемещении в определённом направлении)

E = U / s

В / м кг · м / (с³ · А)

Индукция электрического поля (мера проявления электростатической силы в конкретной среде). Не путать с индуктивностью!

D = ε_a · E

Кл / м² А / (м³ · с)

Диэлектрическая проницаемость среды (отношение электрической индукции к электрической напряжённости, т.е. мера способности среды к проявлению в нейэлектростатической силы) у разных материалов может сильно зависеть от различных внешних факторов, в частности от температуры. Различают абсолютную диэлектрическую проницаемость ε_a и относительнуюдиэлектрическую проницаемость ε = ε_a / ε₀ (отношение абсолютной диэлектрической проницаемости среды к диэлектрической проницаемости вакуума). В системе СИ диэлектрическая проницаемость вакуума ε₀ = 8.85·10^–12 Ф/м(диэлектрическая постоянная СИ). Относительная диэлектрическая проницаемость ε является безразмерной величиной.

ε_a = D / E поскольку вектора электрических напряжённости и индукции всегда сонаправлены (коллинеарны), в данном случае можно оперировать просто их абсолютными значениями (модулями) без учёта векторного характера величин

Ф / м с⁴ · А² / (кг · м³)

Электрическое сопротивление (мера соотношения напряжения и тока на участкеэлектрической цепи). Обратная величина — проводимость — на практике используется крайне редко. Различают активное и реактивное сопротивление. Активное сопротивление проявляется как при постоянном, так и при переменном токе, при этом электрическая энергия преобразуется в другие формы (тепло, внешняя механическая работа, свет и т.д.) и теряется безвозвратно. Реактивное сопротивление проявляется лишь при изменяющемся токе (переменном или в моменты включения и выключения постоянного тока). Элементы, обладающие реактивным сопротивлением, запасают энергию и препятствуют изменению воздействующего на них напряжения (ёмкости) или тока (индуктивности).

R = U / I

ом (Ом = В / А) кг · м² / (с³ · А²)

Удельное электрическое сопротивление (мера способности вещества препятствовать прохождению электрического тока)

ρ = R · S / l здесь R — сопротивление проводника равного сечения, изготовленного из испытываемого вещества, S — площадь сечения этого проводника; l — его длина

Ом · м кг · м³ / (с³ · А²)

Напряжённость магнитного поля (мера магнитного поля в вакууме, при отсутствии физической среды).

H

А / м

Магнитная индукция (мера проявления магнитного поля в конкретной среде). Не путать с индуктивностью!

B = μ_a · H

тесла (Тл) кг / (А · с²)

Магнитная проницаемость среды (отношение магнитной индукции к напряжённости магнитного поля, т.е. мера способности среды к проявлению в ней магнитных сил) у разных материалов может сильно зависеть от различных внешних факторов, в частности от температуры. Различают абсолютную магнитную проницаемость μ_a и относительную магнитную проницаемость μ = μ_a / μ₀ (отношение абсолютной магнитной проницаемости среды к магнитной проницаемости вакуума). В системе СИ магнитная проницаемость вакуума μ₀ = 4π·10^–7 ~ 1.26·10^–6 Гн/м(магнитная постоянная СИ). Относительная магнитная проницаемость μ является безразмерной величиной.

μ_a = B / H поскольку вектора магнитной индукции и напряжённости магнитного поля всегда сонаправлены (коллинеарны), в данном случае можно оперировать просто их абсолютными значениями (модулями) без учёта векторного характера величин

Гн / м кг · м² / (А · с²)

Магнитный поток (мера взаимодействия магнитного поля с электрическим контуром)

Φ = S · |B · n| n — единичная нормаль к плоскости контура площадью S.Скалярное произведение векторов равно произведению их модулей (длин) на синус угла между ними.

вебер (Вб = Гн · А) кг · м² / (А · с²)

Индуктивность (мера способности участка цепи с помощью магнитного поля препятствовать изменению протекающего через него тока); как и ёмкость, зависит от многих факторов, прежде всего от материала элементов, параметров разделяющей их среды и геометрии системы. Не путать с электрической или магнитной индукциями!

L

генри (Гн = Ом · с) кг · м² / (А² · с²)