東北工業大学 情報通信工学科 中川研究室


MKSAからヘビサイド・ローレンツ単位系へ



電磁気のMKSA単位系と
Heaviside-Lorentz単位系

東北工業大学 情報通信工学科
中川朋子



 いま電磁気を習っている皆さん。
多分MKSA単位系で書いた教科書を使っていますよね。
× E =   - d/dt B
とか
× B = μo εo d/dt E + μo J
という式が出ているはず。

この2つの式、似てますよね。
だけど下の式だけに μo εo がついてて
ちょっといやですね。

どっちも無しにしておいてくれたら、
すっきりして良かったのに、、、
μoは真空の透磁率
εo は真空の誘電率
実験に便利
 こんな うっとうしい MKSA単位系ですが、
電場Eの単位がV/m、
磁場Bの単位がT(テスラ) といったふうに
計測器でおなじみの単位を使ってるので、 機械を使って電場や磁場を計るときには便利です。 実験したり観測したり製品を作ったりするのに向いています。
(だから
工学部はたいてい
MKSA単位系
なんだと思います)
理論に便利
 一方、理論計算とか、コンピュータシミュレーションする時は、単位は何でもいいから、 式の形がすっきりきれいなほうがありがたいですよね。

それで、シミュレーションの教科書では
μo εo が出てこない単位系を使うことが多いのです。

そのひとつがHeaviside-Lorentz系です。

(掛け算の
回数減れば
ステップ数減るし)
Heaviside-
Lorentz
単位系

MKSAの(root epsilonE)を 新たに電場EH と置きなおし、
MKSAの( B_over_root_mu )を 新たに磁場BH と置きなおすと、

式がちょっときれいになります。

そのとき、電流とか電荷なども、MKSAと同じ書き方ではないはずですよね。 どんな換算をすることになるんでしょうか。

それに、理論研究やコンピュータシミュレーションの専門家といえども、 結果を実験や観測と比べるときには、 数値を換算する必要に迫られたりするでしょう。

Heaviside-Lorentz系とMKSA単位系はどういう関係になってるんでしょうか?
最終的に
こうなってます
 

続く 


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