特斯拉和高斯与赫兹这三者的物理学意义和定义各不相同,根本就不是一回事。特斯拉与赫兹,或高斯与赫兹不能相互换算。就像速度与温度不能相互换算一样。
特斯拉(符号:T)是国际单位制中磁感应强度的单位。是磁通量密度或磁感应强度的国际单位制导出单位。其定义为:将带有1A恒定电流的直长导线垂直放在均匀磁场中,若导线每米长度上受到1N的力,则该均匀磁场的磁感应强度定义为1T。
高斯(符号:Gs,G)是非国际通用的磁感应强度的单位。其定义为:放在磁感应强度均匀的磁场中的一段导线,方向与磁感应强度方向垂直的长直导线在通有1电磁系单位的稳恒电流时,在每厘米长度的导线受到电磁力为1达因,则该磁感应强度就定义为1高斯。
高斯是很小的磁感应强度单位,高斯与特斯拉的换算为:10000高斯(G)等于1特斯拉(T)。
高斯是常见非法定计量单位,特[斯拉]是法定计量单位。
赫兹(符号:Hz)是国际单位制中频率的单位,它是每秒中的周期性变动重复次数的计量。其定义为:在单位时间内完成振动的次数,单位为赫兹(1赫兹=1次/秒)。表示为:1Hz = 1/s。
即:特斯拉和高斯的物理学意义相同,都是磁感应强度单位,可以换算。但赫兹与特斯拉和高斯的物理学意义不同,不能换算。
质量单位换算,原单位是mt,目标单位是高斯,进制是100000,
计算120mt等于多少高斯:
$120 \times 100000= 12000000$
120mt等于12000000高斯。
特斯拉和高斯之间的换算关系是1T=10^4G。
在国际单位制(SI)中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特(T)。在高斯单位制中,磁感应强度的单位是高斯(Gs ),1T=10KGs等于10的四次方高斯。
由于历史的原因,与电场强度E对应的描述磁场的基本物理量被称为磁感应强度B,而另一辅助量却被称为磁场强度H,名实不符,容易混淆。通常所谓磁场,均指的是B。
扩展资料计算公式:
B=F/IL=F/qv=Φ/S
F:洛伦兹力或者安培力;
q:电荷量;
v:速度;
E:电场强度;
Φ(=ΔBS或BΔS,B为磁感应强度,S为面积):磁通量;
S:面积;
L:磁场中导体的长度。
定义式:F=ILB。
表达式:B=F/IL。
-特斯拉
-高斯
是一个重要的积分公式高斯公式又叫高斯定理:矢量穿过任意闭合曲面的通量等于矢量的散度对闭合面所包围的体积的积分它给出了闭曲面积分和相应体积分的积分变换关系,是矢量分析中的重要恒等式是研究场的重要公式之一
高斯定理数学公式是:∮F·dS=∫(▽·F)dV。
在静电学中,表明在闭合曲面内的电荷之和与产生的电场在该闭合曲面上的电通量积分之间的关系。 高斯定律(Gauss' law)表明在闭合曲面内的电荷分布与产生的电场之间的关系。
高斯定律在静电场情况下类比于应用在磁场学的安培定律,而二者都被集中在麦克斯韦方程组中。因为数学上的相似性,高斯定律也可以应用于其它由平方反比律决定的物理量,例如引力或者辐照度。
静电场与磁场
两者有着本质上的区别。在静电场中,由于自然界中存在着独立的电荷,所以电场线有起点和终点,只要闭合面内有净余的正(或负)电荷,穿过闭合面的电通量就不等于零,即静电场是有源场。
而在磁场中,由于自然界中没有磁单极子存在,N极和S极是不能分离的,磁感线都是无头无尾的闭合线,所以通过任何闭合面的磁通量必等于零。
设空间有界闭合区域Ω,其边界əΩ为分片光滑闭曲面。函数P(x,y,z),Q(x,y,z)R(x,y,z)及其一阶偏导数在Ω上连续,那么
或记作:
其中əΩ的正侧为外侧,cosα,cosβ,cosγ为əΩ的外法向量的方向余弦。
即矢量穿过任意闭合曲面的通量等于矢量的散度对闭合面所包围的体积的积分。它给出了闭曲面积分和相应体积分的积分变换关系,是矢量分析中的重要恒等式,也是研究场的重要公式之一。
扩展资料:
由于磁力线总是闭合曲线,因此任何一条进入一个闭合曲面的磁力线必定会从曲面内部出来,否则这条磁力线就不会闭合起来了。如果对于一个闭合曲面,定义向外为正法线的指向,则进入曲面的磁通量为负,出来的磁通量为正,那么就可以得到通过一个闭合曲面的总磁通量为0。
静电场与磁场两者有着本质上的区别。在静电场中,由于自然界中存在着独立的电荷,所以电场线有起点和终点,只要闭合面内有净余的正(或负)电荷,穿过闭合面的电通量就不等于零,即静电场是有源场;
而在磁场中,由于自然界中没有磁单极子存在,N极和S极是不能分离的,磁感线都是无头无尾的闭合线,所以通过任何闭合面的磁通量必等于零。
首先高斯公式要求积分曲面是闭曲面,所以先取球面∑和三个坐标平面xoy,yoz,xoz组成闭曲面∑‘,注意在这三个坐标平面上,分别有x=y=0,y=z=0,z=x=0,因此被积函数xyz在这三个平面上的积分都等于0,故xyz在∑上的积分等于在∑’上的积分。根据高斯公式,P=Q=0,R=xyz,R'z=xy,故在∑‘上的积分=∫∫∫xydxdydz,积分区域为x^2+y^2+z^2=1和三个坐标平面在第一卦限内所围的立体。用球坐标计算这三重积分,由于x=rsinφcosθ,y=rsinΦsinθ,积分=∫sinθcosθdθ∫(sinφ)^3dφ∫r^4dr(其中r积分限0到1,φ和θ的积分限都是0到π/2),计算后等于1/15。
高斯定律(Gauss' law):在静电场中,穿过任一封闭曲面的电场强度通量只与封闭曲面内的电荷的代数和有关,且等于封闭曲面的电荷的代数和除以真空中的电容率。
表明在闭合曲面内的电荷分布与产生的电场之间的关系。静电场中通过任意闭合曲面(称高斯面)S 的电通量等于该闭合面内全部电荷的代数和,与面外的电荷无关。
基本介绍 中文名 :高斯定律 外文名 :Gauss's law 定义 :物理定律 套用 :物理机械类 定义,积分形式,物理定律,定理套用,政治定律, 定义 通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的所有电荷量的代数和除以真空中的电容率。 积分形式 真空中高斯定律积分形式为: 物理定律 由于磁力线总是闭合曲线,因此任何一条进入一个闭合曲面的磁力线必定会从曲面内部出来,否则这条磁力线就不会闭合起来了。如果对于一个闭合曲面,定义向外为正法线的指向,则进入曲面的磁通量为负,出来的磁通量为正,那么就可以得到通过一个闭合曲面的总磁通量为0。这个规律类似于电场中的高斯定理,因此也称为高斯定理。 与静电场中的高斯定理相比较,两者有着本质上的区别。在静电场中,由于自然界中存在着独立的电荷,所以电场线有起点和终点,只要闭合面内有净余的正(或负)电荷,穿过闭合面的电通量就不等于零,即静电场是有源场;而在磁场中,由于自然界中没有单独的磁极存在,N极和S极是不能分离的,磁感线都是无头无尾的闭合线,所以通过任何闭合面的磁通量必等于零。 特别要强调两点: 电场线的方向和电场线的疏密的规定, 电场线上每一点的切线方向就是该点电场的方向,电场线在某处的疏密要反映电场强度的大小,即在电场中通过某一点的电场线的数密度等于该点电场强度的大小, 即: E= dN/ds,其中ds是在电场中的某一点取一个通过该点的且与电场线垂直的微分面,dN就是穿过该面ds的电场线的根数。 高斯定理源于库仑定律,依赖于场强叠加原理,只有当电场线密度等于场强大小时场线通量才能与场强通量等同,并统一遵从高斯定理。高斯面上的实际场强是其内外所有电荷产生的场强叠加而成的合场强。但利用高斯面所求得的场强则仅仅是分析高斯面上场强分布时所涉及的电荷在高斯面上产生的合场强,而不包含未涉及的电荷所产生的场强。 定理套用 求解电场强度E可用库仑定律,也可用高斯定理。利用库仑定律连同场强叠加原理对点电荷、点电荷系的场强一般都可求解;对连续分布带电体系的场强原则上也可求解,但对具体问题必须知道电荷的连续分布函式才能求解。利用高斯定理求解场强有一定局限性,一般只能对具有某种对称性分布的场强可求解。利用高斯定理求解场强必须遵从两个步骤:其一,必须对所涉及的带电体系产生的场强进行定性分析,明确场强方向和大小的分布规律;其二,依据场强分布规律,判断能否用高斯定理求解,能则构建适当的高斯面进行求解。构建高斯面必须满足两个条件:其一,所求场强之点必须在高斯面上;其二,高斯面上各点或某部分各点场强大小相等。在此基础上,高斯面的形状大小原则上可任意选取,使待求场强E都可移到高斯定理的积分号外而求出所涉及的带电体系在待求点产生的场强。当然,在求解具体问题时应选择使求解最简便的高斯面。 构建体系高斯面解题 为叙述方便,把包围整个带电体系的高斯面称为体系高斯面。例如,求解无限长均匀带电细直捧,无限大均匀带电平面和均匀带电球面外的场强时,经分析可知这些带电体系所产生的场强分布各自都具有一定的对称性,可构建形状适当的体系高斯面求解。对无限长均匀带电细直棒,可构建以此细棒为轴线,过所求场强之点的无限长圆柱面为高斯面。对无限大均匀带电平面,可在其两侧各作一个与其平行的无限大平面,构成高斯面。对均匀带电球面,可构建一个与带电球面同心并过待求场强点的球面作高斯面。利用这些高斯面可分别求出相应带电体系产生的合场强。 构建局部高斯面解题 为区别于体系高斯面,可把只包围带电体系中部分电荷的高斯面称为局部高斯面。既然带电体系周围空间各点的场强都是带电体系各电荷产生的合场强,利用体系高斯面能正确求解,那利用局部高斯面也一定能正确求解。在构建高斯面必须满足的两个条件的前提下,局部高斯面的大小形状还有一定任意性,但应该构建对于解题最简便的高斯面。例如,求解均匀带电球面产生的场强,可构建以带电球面的球心为顶点,母线沿球的半径,且大于球的半径,底面是以母线为半径的球面的一部份,并过求场强之点的圆锥形高斯面。求解无限大均匀带电平面的场强,可构建两端面平行于带电平面,并各在带电平面一侧的垂直于带电平面的圆柱面作高斯面。求解其它带电体系的问题,也可以此类似作局部高斯面求解。有些问题的场强分布,整体而言无求解所必需的规律性,但局部看来则有之。对这样的问题,就只能构建局部高斯面求解。例如,要求解外表面不规则的金属体静电平衡时表面一点的场强,就只能构建垂直带电体表面的柱面高斯面,且柱面必须足够短,两端面必须足够小,才能正确求解。 求解多个带电体系产生的场强问题 由多个带电体系产生的电场,其场强分布具有某种对称性时,一般可用高斯定理求解。多个带电体系都在周围空间产生电场,所构建的任一高斯面上的实际场强都是所有带电体系产生的场强的矢量和。但应该注意,解题中定性分析场强分布时,涉及到哪些带电体系,所求出的场强就只是这些带电体系产生的合场强,不包括未涉及的带电体系所产生的场强。 政治定律 高斯第一个假设,是一般人都认为很自然的——畜牧者并没有权利让牛群吃麦。换言之,种麦的收成是耕耘者的私有产权。在这个情形下,牛群吃麦是可以的,但耕耘者却有权收取费用。若畜牧者认为所要付出的费用(价钱)是有所不值,他就会约束牛群的行为,例如用栏杆将牛群隔开。但栏杆应筑在那里呢?答案是,并不一定在两块地的交界。 假若牛群吃麦所得的增值,在边际上,是大过麦的损失,那么只要是市场的交易费用不太高,畜牧者与耕耘者就可互定会约,吃麦多少以市价而定。耕耘者得到市价的补偿,就乐意接受麦的损失。但若牛群吃麦的增值,在边际上是少过麦的损失,那么畜牧者就不愿意付出牛群增加吃麦的市价。栏杆的位置(或约束牛群的程度),是以吃麦的市价而定。那就是说,在互定会约的情况下,栏杆的位置是会筑在多吃一点麦对牛群的增值,跟麦的边际损害市值相等。边际上的利益等于边际上的损害,两块地的生产总净值就会是最高的。 高斯跟著作一个相反的假设,这就是牛群吃麦的权利是在畜牧者的手上。那就是说,虽然耕耘者可在自己的地上种麦,但牛吃麦的权利却是畜牧者的私产。在这个假设下,牛吃麦的份量会否比第一个假设有所增加呢?高斯的答案是不会的。这是因为虽然畜牧者有权让牛群免费吃麦,但耕耘者可将麦的市价,付给畜牧者,使畜牧者能有利地在边际上约束牛群的行为。 那就是说,若牛吃麦的边际增值是大过麦的市值损害,那么耕耘者就不可能以市价阻止牛吃麦;既然在边际上麦的损失是少过牛的增值,让牛多吃点麦是会增加社会生产的总净值。但若在边际上吃麦的增值是少过麦的损害,则耕耘者大可以以损失的市值,付给畜牧者,要后者去减少牛对麦的损害。畜牧者既然见收了一点钱而在边际上约束牛群的行为,他的收入是有所增加,当然也乐意遵命。在互定契约下,栏杆位置的选择,恰恰跟第一个相反的权利假设相同——在边际上,牛群吃麦的增值跟麦的损害相等。两块地的生产总净值也会是最高的。 高斯定律的主旨,就是不管权利谁属,只要是清楚地界定是私有,市场的运作能力便会应运而起;权利的买卖者互定契约,使资源的使用达到最高的生产总净值。这总值的衡量不是由 随意加减的,而是依消费者的喜好、所肯付出的代价而表达出来。当然,在以上畜牧和耕耘的例子中——或任何资源使用的例子——权利谁属是会影响财富的分配,而分配不同可能对资源的使用有间接的效果。但单就在运用资源为社会作出最大收益的问题上,高斯定律是无懈可击的。 在高斯的“社会耗费问题”一文内,高斯定律只不过是一个小贡献。远为重要的贡献就是高斯将该定律引伸到有交易费用(非生产费用)的情况上,而从这引伸的演变,更能令我们明白计画经济和国有制的经济困难。要将交易费用的演变在报章上向读者解释,是极其不易,因为这题目实在是湛深。但我仍可用些较浅的例子来让读者稍知大概。 假若在有清楚私产界定的情况下,畜牧者跟耕耘者在讨价还价上发生了问题,或者在牛群吃麦多少的量度上发生了纠纷,那么以市价买卖的普通契约就难以达成协定。但既然资源运用的利害是私人的事,他们双方大可利用一些交易费用较低而生产效率也较差的契约方式成交,例如,他们可以商议租用麦地的面积而不计麦的数量损失;或者他们也可以合股经营,以分账的方法处理。 现在让我们假设 将以上提及的两块地收归国有,用专家作决策,情况又会怎样呢?第一、没有市价的存在,牛群的增值多少或麦的损失多少用甚么标准来决定呢?专家可不能代表吃肉或吃麦的人的口味。第二、假若要筑栏杆,位置从何而定?专家选错了位置会受到甚么责罚?而有甚么准则可以断定栏杆的位置是对了或是错了的?第三、若建造栏杆的费用高,专家要用甚么准则来衡量这费用是过高或是不合算?第四、畜牧者及耕耘者的劳力要用甚么方法奖励?用牛?用麦?抑或用其他非物质的方法?奖励的多少又由谁来作决定?第五、专家的劳力又要怎样计算才能保障生产的增加?我们又要用甚么方法去分别“专家”与“非专家”? 在这篇文章里我引用高斯的畜牧及耕耘的例子的主要原因,就是因为牛群是会走动,不容易控制。这一个特征加强了界定及保障私有产权的困难,也增加了讨价还价及议定契约的费用。我故意采用一个在私产下交易(非生产)费用较大的例子,去强调私产的弱点或困难。假若牛群是像蔬菜一样,不会走动,交易费用将会较少,私产较易施行,但决定资源的使用及财富分配的经济问题仍是驱之不去的。 在国有制下,这些经济问题同样存在,但因为制度不同,解决的方法有异。经济进展的快慢,就是在乎哪一种方法可以在生产上取得较高的总净值。引伸到交易或非生产费用的问题上,这总净值当然也要除净这些费用的。就是在畜牧及耕耘的例子中——一个私产不易施行的例子——我们也可见到国有制下要提高总净值的困难,是要比私产的困难大得多。这是因为在不同制度下的交易(非生产)费用虽然性质不同,但这些费用在生产价值上的比重,共产是要比私产的高得多。 高斯定律最大的贡献,是提醒我们在实践上分析经济制度时一定要考虑到那些可观的交易或非生产的费用。我们20多年来的研究,实证资料堆积如山,所得到一个主要结果,就是只有在私产制度下,人类才会为自利的原故设法将这些费用的比重尽量减低。这是从高斯的理论所演变出来的对国有制的最大贡献。
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