Statcoulomb

Der statcoulomb (statC) oder franklin (Fr) oder die elektrostatische Einheit der Anklage (esu) sind die physische Einheit für die elektrische Anklage, die im Zentimeter-Gramm das zweite System von Einheiten (cgs) und Einheiten von Gaussian verwendet ist. Es ist eine abgeleitete durch gegebene Einheit

: 1 statC = 1 g Cm s = 1-Erg-Cm.

Das SI-System von Einheiten verwendet die Ampere-Sekunde (C) stattdessen. Die Konvertierung zwischen C und statC ist in verschiedenen Zusammenhängen verschieden. Die allgemeinsten Zusammenhänge sind:

:1 C  statC  (für die elektrische Anklage)

:1 statC   (für die elektrische Anklage).

:1 C  4π× statC  (für den elektrischen Fluss Φ)

:1 statC   (für den elektrischen Fluss Φ).

:1 C/m  4π××10 statC/cm  (für die elektrische Versetzung Feld D)

:1 statC/cm   (für das elektrische Versetzungsfeld D).

Das Symbol "" wird statt "=" verwendet, weil die zwei Seiten, wie besprochen, unten nicht notwendigerweise austauschbar sind. Die Zahl ist 10mal der Wert der Geschwindigkeit des Lichtes, das in Metern/Sekunde ausgedrückt ist, und die Konvertierungen sind außer, wo angezeigt, genau.

Die Ampere-Sekunde ist eine äußerst große in der Elektrostatik selten gestoßene Anklage, während der statcoulomb an täglichen Anklagen näher ist.

Definition und Beziehung zu cgs stützen Einheiten

Der statcoulomb wird wie folgt definiert: Wenn zwei stationäre Gegenstände jeder eine Anklage von 1 statC trägt und 1 Cm entfernt ist, werden sie einander mit einer Kraft von 1 Dyn elektrisch zurücktreiben. Diese Repulsion wird durch das Gesetz der Ampere-Sekunde geregelt, das im Gaussian-cgs System festsetzt:

:

wo F die Kraft, q ist und q die zwei Anklagen sind, und r die Entfernung zwischen den Anklagen ist. Dimensionale Analyse auf das Gesetz der Ampere-Sekunde durchführend, muss die Dimension der elektrischen Anklage in cgs [Masse] [Länge] [Zeit] sein. (Diese Behauptung ist in SI-Einheiten nicht wahr; sieh unten.) Wir können im Licht der Definition oben spezifischer sein: F=1 Dyn, q=q=1 statC, und r = 1 Cm einsteckend, kommen wir:

: 1 statC = g Cm s

wie erwartet.

Dimensionale Beziehung zwischen Statcoulomb und Coulomb

Allgemeine Inkompatibilität

Das Gesetz der Ampere-Sekunde im cgs-Gaussian Einheitssystem und SI ist beziehungsweise:

: (Cgs-Gaussian)

: (SI)

Da ε, das Vakuum permittivity, nicht ohne Dimension ist, ist die Ampere-Sekunde (die SI-Einheit der Anklage) zur [Masse] [Länge] [Zeit] verschieden vom statcoulomb nicht dimensional gleichwertig. Tatsächlich ist es unmöglich, die Ampere-Sekunde in Bezug auf die Masse, Länge, und Zeit allein auszudrücken.

Folglich kann eine Umwandlungsgleichung wie "1 C = X statC" irreführend sein: Die Einheiten auf den zwei Seiten entsprechen nicht. Man kann zwischen Ampere-Sekunden und statcoulombs innerhalb einer Formel oder Gleichung nicht frei umschalten, wie man zwischen Zentimeter und Metern frei umschalten würde. Man kann jedoch eine Ähnlichkeit zwischen Ampere-Sekunden und statcoulombs in verschiedenen Zusammenhängen finden. Wie beschrieben, unten, "entspricht 1 C", wenn er die Anklage von Gegenständen beschreibt. Mit anderen Worten, wenn ein physischer Gegenstand eine Anklage von 1 C hat, hat er auch eine Anklage dessen. Ebenfalls "entspricht 1 C", wenn er einen elektrischen Versetzungsfeldfluss beschreibt.

Als eine Einheit der Anklage

Der statcoulomb wird wie folgt definiert: Wenn zwei stationäre Gegenstände jeder eine Anklage von 1 statC trägt und 1 Cm entfernt ist, werden sie einander mit einer Kraft von 1 Dyn elektrisch zurücktreiben. Aus dieser Definition ist es aufrichtig, um eine gleichwertige Anklage in SI-Ampere-Sekunden zu finden. Das Verwenden der SI-Gleichung

: (SI),

und F=1 Dyn = 10 N und r=1 cm=10 M einsteckend, und dann für q=q=q lösend, ist das Ergebnis q = (1/2997924580) C . Deshalb hat ein Gegenstand mit einer Anklage von 1 statC eine Anklage dessen.

Das kann auch durch die folgende Konvertierung ausgedrückt werden, die völlig dimensional, und häufig nützlich entspricht, um zwischen SI und cgs Formeln umzuschalten:

:

Als eine Einheit des elektrischen Versetzungsfeldes oder Flusses

Ein elektrischer Fluss (spezifisch, ein Fluss des elektrischen Versetzungsfeldes D) haben Einheiten der Anklage: statC in cgs und Ampere-Sekunden im SI. Der Umwandlungsfaktor kann aus dem Gesetz von Gauss abgeleitet werden:

: (cgs)

: (SI)wo:

Deshalb ist der Umwandlungsfaktor für den Fluss 4π verschieden als der Umwandlungsfaktor für die Anklage:

: (als Einheit von Φ).

Die dimensional konsequente Version ist:

: (als Einheit von Φ).

Inayat Khan / Esu
Impressum & Datenschutz