电工量和单位

[拼音]：diangongliang he danwei

[外文]：quantities and units of electrical engineering

电工领域中使用的量和单位。主要是电学和磁学的量和单位。量和单位是联系在一起的。单位即同一类量中选定作为参考的量。

简史

1832年，C.F.高斯提出根据力的单位进行地磁测量。1863年，J.C.麦克斯韦 提出通过力学单位和标准来测量电。1851年，W.E.韦伯根据高斯的思想从电的库仑定律和磁的库仑定律出发，分别选取其中的比例系数（即真空介电常数和真空磁导率）为纯数 1而确定了两套单位制，即三量纲的（长度、质量、时间）静电单位制和三量纲的电磁单位制。19世纪后半期，英国科学促进协会(British Association for the Advancement of　Science)在单位制发展中起了重要作用。M.法拉第、开尔文勋爵、麦克斯韦、韦伯等人利用电学量与力学量的联系方程式定义了全部电学量单位。

但是两套电磁学的单位制和以力学单位定义电学单位问题影响了电磁学的发展。以后采用厘米克秒高斯制(选定真空介电常数和真空磁导率均为纯数 1)统一了静电单位制和电磁单位制，但在电磁公式中出现了电磁波在真空中传播速度这一常数。1901年，意大利人G.乔吉建议用增加一个电性质的基本单位的方法来解决这个问题。国际电工委员会 (IEC)在1935年决定采纳乔吉的建议，并将四基本单位的单位制命名为乔吉单位制。对第四基本单位的研究得出电磁学单位，欧姆、安培、伏特、亨利、法拉、库仑、韦伯中的任何一个都可以同等地作为第四基本单位。1950年，IEC决定推荐安培作为第四基本单位，从而确立了米、千克、秒、安培制(m.k.s A.)。

1860年，E.W.von西门子用水银柱制作了电阻基准。后来又规定了伏特基准（韦斯登电池）和安培基准（银电解式电荷量计）。这样又发展了一套以实物定义而不是以物理公式为依据定义的电磁学单位，称“法定”单位，后又称“国际”单位。但不久就发现了这两种单位量值上的矛盾。1948年，国际计量大会(CGPM)批准废除“国际”单位。

1883年，O.亥维赛提出电磁公式中因子4π分布的有理化问题。IEC第 24技术委员会于1954年决定采取量和单位均有理化的方案。1956年，IEC通过了此方案。

1954年，国际计量大会决定采用以六个基本单位（m、kg、s、A、K和cd）为基础的单位制，并于1960年将其定名为国际单位制（Système International d'unités简称SI）。1971年，在国际单位制中又增加了一个基本单位摩尔(mol)。

1982年，中国首次由国家标准局公布实施关于量和单位的国家标准。1984年2月，中国国务院发布了以国际单位制为基础的法定计量单位。从而对单位和量的名称、定义、符号等以法律形式予以确认。

常见的电工量和单位

常见的电工量及所用法定计量单位见表。法定计量单位和国际单位制都规定必须使用有理化电磁方程系。在此方程系中，因子4π和2π只在涉及球对称和圆对称的方程式中分别出现。介电常数和磁导率都是有量纲的量。

中国选定的15个非国际单位制的法定计量单位中，分(min)、小时(h)、电子伏(eV)等可以按习惯和国际单位组合，例如千瓦〔小〕时(kW·h)；也可以按习惯加词头，例如兆电子伏(MeV)。但组合后仍不是SI的单位。

单位换算

理论物理学中，还有人使用高斯制；电工技术中还在使用高斯制中的奥斯特(Oe)、高斯（Gs）、麦克斯韦(Mx)等磁学单位。高斯制规定使用非有理化电磁方程系。国际单位制和高斯制的单位之间进行换算时，所使用的电磁方程系也必须同时变换。此外，在使用高斯单位制时，由于真空介电常数和真空磁导率均取为纯数1，因此公式中不予列出。 但使用国际单位制后，它们都是有量纲的量，所以都必须列出。

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