2. Единицы для магнитных измерений. а) Количество магнитизма. Закон взаимодействия двух магнитных масс позволяет установить зависимость единицы магнитной массы от механической единицы силы, а следовательно и от абсолютных основных единиц.
По закону Кулона (1) разноименные магнитные полюсы притягиваются, а одноименные — отталкиваются, при чем сила взаимодействия двух магнитных полюсов прямо пропорциональна произведению действующих магнитных масс, сосредоточенных в полюсах магнита, и обратно пропорциональна квадрату расстояния между полюсами.
Исходя из выражения закона Кулона,
в котором m1 и m2 действующие (притягательно или отталкивательно) друг на друга магнитные массы на расстоянии r с силою Р, легко установить единицу магнитной массы, имея уже единицу силы и длины.
Полагая m1 = 1, m2 = 1, r = l, найдем Р = 1, поэтому единицею магнитной массы или количества магнитизма считают такое количество магнитизма, которое на другое равное себе количество магнитизма, помещенное на расстоянии, равном единице длины (1 сантиметру), действует (притягивая разноименное и отталкивая одноименное) с силою, равною единице силы (1 дине).
Если в вышеприведенном выражении закона Кулона, положим m1 = m2 = m, то получим:
откуда
Так как расстояние измеряется сантиметрами, то для r имеем измерение С. Сила взаимодействия Р, измеряемая в динах, может быть представлена известным уравнением механики, а именно
сила = массе . ускорение
или
где Р — сила, сообщающая массе G, выраженной в граммах, ускорение р. Последним называется быстрота изменения скорости. Для тела, движущегося равномерно, она представляет происходящее в единицу времени приращение скорости, то-есть, единица ускорения есть единица скорости в одну секунду.
Если обозначим скорость v, время s, то
или
А так как
то измерение
Отсюда
Следовательно, измерение
б) Магнитный момент. Магнитным моментом называется произведение из количества магнитизма или магнитной массы m, сосредоточенной в полюсах магнита, на расстояние 1 между полюсами магнита, то-есть, магнитный момент
Следовательно, измерение магнитного момента есть произведение измерения количества магнитизма m на измерение длины l, поэтому измерение
в) Число силовых линий. Магнитный силовой поток или число силовых линий *) определяется уравнением.
Так как множители 4 и π суть числа отвлеченные, т. е. измерения не имеют, то измерение Ф тождественно с измерением m, следовательно,
г) Напряженность магнитного поля. Напряженность магнитного поля (2) определяется числом силовых линий, проходящих через единицу площади (1 кв. см.), перпендикулярной к направлению силовых линий.
Если поместить в магнитное поле единицу магнитизма, то она будет испытывать на себе действие силы, и это действие выразится притяжением или отталкиванием, смотря по знаку взятой единицы магнитизма и характеру магнитного поля. Отсюда следует, что магнитное поле обладает единицею напряженности, если оно действует на единицу магнитизма с силою, равною единице.
Напряженность магнитного поля обозначается буквой Н (или также В), следовательно:
где q — обозначает поперечное сечение в кв. см., отсюда имеем:
1) См. A. Hоlzt. "Электрический ток, его законы и действия", глава IV. Издание Московского Акционерного Издательского
Общества.
2) См. A. Holzt. "Электрический ток, его законы и действия", глава IV. Издание Московского Акционерного
Издательского Общества.
