机械眼光看电磁

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在1881年国际电学大会上正式决定增加个基本量：电流强度（I），并把它的单位命名为安培（A）。国际单位制中安培的定义也先后发生过几次改变。1908年在伦敦举行的国际电学大会上，定义1秒时间间隔内从硝酸银溶液中能电解出1.118毫克银的恒定电流为1安培。1948年，国际计量委员会给出安培的定义为：在真空中，截面积可忽略的两根相距1米的平行且无限长的圆直导线内，通以等量恒定电流，导线间相互作用力在1米长度上为

2×10--7牛时，则每根导线中的电流为1安培。2018年11月16日，第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，将1安培定义为“1s内（1/1.602176634）×1019个电荷（电荷的定义及计量见下文）移动所产生的电流强度”。此定义于2019年5月20日世界计量日起正式生效。

学者11

你的内容与标题有什么关系？

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学机械的对力学GB3102.3比较熟悉。力学中基本量的名称是质量，符号是m,单位名称是千克。引力场中的质量和电场中的电荷受力上有相同之处。如果电学中把电荷作为基本量，对照理解更方便些。

wjmx2006

好好学习，

wryp

真的？
我上学时安培的定义就是每秒钟移动1库伦的电荷。
1库伦就是你说的1/1.602176634）×10^19个电子
* |8 y. f% n& ]( O5 T5 a0 t6 |- i至少上世纪6、7十年代就这样定义了。

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电场强度可以类比于重力加速度‌。在电场中，电场力对电荷的作用类似于重力场中重力对物体的作用，电荷量类比于物体的质量。因此，电场强度（E）可以类比于重力加速度（g）‌
9 }. T/ {/ V/ ^4 L  }) z* j$ {1.具体来说，电场强度的定义式为 E=F/q ，其中F是电场力，q是电荷量；而在重力场中，重力加速度的定义式为
g=G/M，其中G是重力，M是质量。可以看出，电场强度和重力加速度在定义上具有相似性，都是描述力与某种“量”的比值‌。
+ M# ]1 x! [  [  M# c& j/ Q8 e5 T4 s
; J' m# l) x/ L, D2 h

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定义了电荷、电场强度后，第3个定义的是电动势、符号是E，定义为E=W/Q,其中W是移动电荷所做的功，Q为移动的电荷量。电动势单位名称为焦每库仑，符号J/C,等效单位伏（特），符号V.标准中电场强度和电动势量的符号都是用的E,要靠注释区分。外电路的电势可类比于重力场中的单位质量的势能gh，在电学中是单位电荷的能。

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第4个定义的是电流，符号是I.定义为I=dq/dt，q通过的电荷，t为时间。单位名称是库（仑）每秒，符号为C/S；等效名称为安（培），符号是A。类比下电流和重力场中的物流，如罐装速度千克每秒。

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以上认识了电荷C，知道了电荷会形成一种特殊物质电场,从电荷受力的角度描述描述电场强度E，E=F/C;从能量的角度描述电场有电动势E=W/q,学了电位差、电流后通过电荷q建立等式有W/E=I*S,即功率P=W/S=I*E,电流单位用安A，电压单位用伏V,得到的功率P单位为瓦w.接下来还要引入一些量的定义，进一步说明电荷怎样流动。

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: {, c% o* k: E' ~在电位（电势）的定义中用了梯度概念。了解一下向量分析中的梯度、散度和旋度三个概念。一、梯度（Gradient）
/ u! R; L' W/ E/ t5 _. g  Q定义：梯度表示一个标量场在某一点处的变化率和方向。它是一个向量，其方向指向标量场值增加最快的方向，其大小等于该方向上的最大变化率。
计算公式：对于标量场f(x,y,z)，其梯度计算公式为：
∇f = (∂f/∂x)i + (∂f/∂y)j + (∂f/∂z)k
+ J$ S( \, j* k0 n- P其中，i、j、k分别是x、y、z轴上的单位向量，∂f/∂x、∂f/∂y、∂f/∂z分别是f在x、y、z方向上的偏导数。
解释：梯度向量的方向代表标量场在该点上升最快的方向，其模长表示该方向上的最大变化率。例如，温度场的梯度指向温度上升最快的方向，且模长为温度变化速率。
二、散度（Divergence）
定义：散度度量了向量场在某一点周围的发散强度和方向（的正负）。它表示为一个标量，其正值表示场线从该点发散，负值表示场线汇聚到该点。
5 S4 e2 ~5 \" d& Y, \6 z: J7 v计算公式：对于向量场F=Pi+Qj+Rk，其散度计算公式为：
6 K; P, k# J# J, x6 p7 j∇·F = &#8706/∂x + ∂Q/∂y + ∂R/∂z
其中，P、Q、R分别是向量场F在x、y、z方向上的分量，&#8706/∂x、∂Q/∂y、∂R/∂z分别是这些分量在各自方向上的偏导数。
: X- r/ L5 B0 e" {+ z解释：散度通过计算各分量在其对应方向上的偏导数之和，判断该点是“源”还是“汇”。若散度为正，表示向量场从此点向外发散（如电场中的正电荷）；若为负，则说明场在此处汇聚（如负电荷周围的电场）。

三、旋度（Curl）
定义：旋度刻画了向量场的旋转程度。它表示为一个向量，其方向垂直于旋转平面，模长表示旋转强度。
计算公式：对于向量场F=Pi+Qj+Rk，其旋度计算公式为：
∇×F = (∂R/∂y - ∂Q/∂z)i + (&#8706/∂z - ∂R/∂x)j + (∂Q/∂x - ∂P/∂y)k
其中，各项偏导数之差构造了旋转向量的分量，满足右手定则方向。
从上面公式看偏导之后分母的幂增加了。如电势的定义：-gradV=E,E为电场强度，单位用伏特每米V/m时，电势的单位为福特V.