知道磁場所隱含的B場、H場、M場的意義,還有各自單位的定義之後
我們一般所認知的磁場B場其實是就包含了H場和M場的結果
但高斯派和MKS對B場、H場、M場的定義不同
因此結合起來的結果也不一樣了(這個過程就是數學在幫忙了,我們就直接看結果就好)
高斯派:
B = H + 4πM
MKS:
B = μ0( H + M )
其中MKS存在一個轉換的磁場常數(或稱真空磁導率),μ0
這個常數就暗示了MKS在B場單位和H場單位是不同的大小
但高斯派的CGS沒有磁場常數
而M前面的4π就是當初定義M"場"時出現的「球面積」
再來看看
B的單位,高斯G = dyne/abA‧cm
H的單位,厄斯特Oe = dyne/磁荷
其中磁荷這個東西是假想的,根本不存在
因此單位只會出現在數學運算的結論中得到
感謝數學家,最後磁荷的單位就是abA‧cm(或在MKS制中為A‧m)
結果就是,1G(B場) = 1Oe(H場)
而1G(B場) = 4π emu/cm³(M場)
這麼剛好嗎?當然不是
在物理的世界中只要是1的,幾乎都是被規定出來的
老天才沒那麼好心
高斯派當初為了守護磁荷的概念
並且讓厄斯特(H場)的定義能像庫倫定律一樣完美
因此刻意將B場和H場的轉換常數定為1(μ0 = 1)
這樣庫倫定律就會非常簡潔,沒有亂七八糟的常數
那有甚麼問題嗎?這個之後再來說
相較起來
MKS所列的B = μ0( H + M )就比較容易理解了
因為H場和M場單位相同,可以直接相加
B場和(H+M)場雖然是不同的單位
但都是磁場的概念
因此只要加上一個磁場常數μ0 就可以換算
μ0 = 4π× 10-7
但犧牲的就是在處理電學和磁學單位轉換時會比較麻煩(為什麼?之後再說)
電學需要加上介電常數(或稱真空電容率)ϵ0
磁學需要加上磁場常數(或稱真空磁導率)μ0
然後再加上球型場積分需要的π
感覺上就讓人頭痛...
看看下表列的就知道了
但實際上只要了解原由之後
MKS反而更好用!!
甚麼鬼...
待續