Cтраница 2
При современной трактовке явлений объяснение некоторых вопросов, касающихся электромагнитного поля, вызывает ряд затруднений. Так, отдельные школы ( физиков, электротехников) по-разному подходят к выбору основных величин, характеризующих рассматриваемые явления. Различно также определение основных величин. Например, индукция в электрическом поле и напряженность в магнитном поле вводятся как расчетные величины, поляризованность и намагниченность определяются соответственно как электрический и магнитный моменты единицы объема вещества, причем не дается их физического толкования. Ряд зависимостей в магнитном поле получают исходя из представления о существовании магнитных масс. Некоторые понятия вводятся путем механического переноса представлений теоретической физики, что затрудняет изложение материала, его изучение и понимание, а следовательно, широкое распространение знаний этой области науки. [16]
Выбор основных величин, сделанный Гауссом, можно считать удачным, так как, с одной стороны, пространство и время являются основными формами существования материи, а с другой-единицы длины, массы и времени могут быть воспроизведены точнее, чем единицы каких-либо иных величин. [17]
В качестве единицы меры длины [ L ] обычно принимают метр, времени [ Т ] - секунду, массы [ М ] - килограмм. Скорость, выраженная через отношение м / сек, а также сила, определяемая произведением массы на ускорение ( кг-м / сек2), являются производными величинами. Таким образом, выбор основных величин является условным. Кроме того, основные размерности должны быть удобны для измерения. [18]
К сожалению, иначе обстоит дело в учении об электромагнитном поле. Существуют два общепринятых подхода: один принят в электротехнике, другой - в физике. В этих двух подходах не только является различным выбор основных величин и единиц измерения, но оказываются отличными коэффициенты пропорциональности в одних и тех же физических формулах. Поневоле приходится знакомиться с обеими системами построения формул. [19]
Аналогично существованию противоположных точек зрения на то, как должны строиться системы единиц ( в частности, каково должно быть число основных единиц и какие величины следует принять за основные), имеются также противоположные точки зрения на физическую сущность размерностей. Согласно одной из них, размерность выражает физическую связь между данной величиной и основными величинами системы. Противоположная точка зрения предполагает, что единственный смысл размерности - указание на то, как изменится единица данной величины при известном изменении единиц, принятых за основные. Изменение выбора основных величин и определяющих уравнений может коренным образом изменить размерность. [20]
В схеме рис. 1 - 8 подобная же роль будет предоставлена и величине сопротивления. Это наводит на мысль, что физические величины, характеризующие работу вычислительного прибора, мы разделяем как бы на две группы. К первой группе относятся основные величины, соотношения между которыми должны с максимально возможной точностью совпадать с решаемыми уравнениями. Ко второй группе относятся второстепенные величины, которые, наоборот, должны в наименьшей степени влиять на получаемые результаты. Большинство идей, которые будут сформулированы и обсуждены в дальнейшем, группируются вокруг этого принципа. К решению же вопроса о выборе основных величин мы пока еще недостаточно подготовлены. [21]
В принципе единицы физических величин можно было бы выбирать независимо друг от друга. Чтобы избежать этого, поступают следующим образом. Выбирают произвольно единицы нескольких физических величин. Эти единицы ( и соответствующие величины) называются основными. Единицы, установленные таким способом, называются производными. В результате образуется упорядоченная совокупность единиц физических величин, которая называется системой единиц. Существует несколько систем единиц физических величин, отличающихся выбором основных величин и основных единиц. [22]