Системы единиц

Абсолютная электростатическая единица заряда (СГСЭ-единица заряда) представляет такой заряд, который взаимодействует в вакууме с равным ему и находящимся на расстоянии 1 см зарядом с силой в 1 дин. Подставляя эти данные в (1.4), найдем для вакуума. Принимая единицы измерения длины (1 см), времени (1 с), массы (1 г) и заряда (СГСЭ-единица заряда) в качестве основных, можно построить абсолютную электростатическую систему единиц (СГСЭ-систему) измерения электрических и магнитных величин.

В основе абсолютной электромагнитной системы единиц (СГСМ-системы) в отличие от СГСЭ-системы в качестве основной принимается не единица измерения электрического заряда, а единица измерения электрического тока. Это делается на основе закона магнитного взаимодействия между проводниками, по которым течет электрический ток.

Гауссова система единиц, широко применяемая в теоретической физике, для измерения электрических величин использует систему единиц измерения СГСЭ, а для измерения магнитных величин - систему единиц измерения СГСМ.

Государственным стандартом предписывается обязательное применение Международной системы единиц СИ. В ней основными единицами являются метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, кандела и моль. Как и СГСМ-система, система СИ при определении единиц измерения электрических и магнитных величин исходит не из закона взаимодействия электрических зарядов, а проводников с током.

В частности, в качестве основной единицей измерения силы тока служит 1 А. Единица измерения электрического заряда – 1 Кл, служит производной единицей: . Постоянный коэффициент в законе Кулона (1.2) оказывается размерной величиной, и для вакуума его принято записывать в виде:

 

(1.5)

где - диэлектрическая постоянная вакуума.

Опытным путем установлено, что два заряда , расположенные на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме взаимодействуют друг с другом с силой . Подстановка этих данных в (1.4) с учетом (1.5) дает

 

откуда получаем

(1.6)

 

где - единица измерения электрической емкости, .

Из экспериментов по измерению заряда электрона следует, что величина элементарного заряда

(1.7)