电学和磁学的量和单位

中华人民共和国国家标准UDC53.081电学和磁学的量和单位GB3102.5-86quantitiesandunitsofeiectricityandmagnetism代替GB3102.5-821引言1.1本标准规定了各科学技术领域中使用的电学和磁学的量、单位、符号及单位换算系数。1.2本标准是目前已制订的有关量和单位的一系列国家标准之一。这一系列国家标准是：GB3100-86国际单位制及其应用；GB3101-86有关量、单位和符号的一般原则；GB3102.1-86空间和时间的量和单位；GB3102.2-86周期及其有关现象的量和单位；GB3102.3-86力学的量和单位；GB3102.4-86热学的量和单位；GB3102.5-86电学和磁学的量和单位；GB3102.6-86光及有关电磁辐射的量和单位；GB3102.7-86声学的量和单位；GB3102.8-86物理化学和分子物理学的量和单位；GB3102.9-86原子物理学和核物理学的量和单位；GB3102.10-86核反应和电离辐射的量和单位；GB3102.11-86物理科学和技术中使用的数学符号；GB3102.12-86无量纲参数；GB3102.13-86固体物理学的量和单位。上述国家标准贯彻了1984年2月27日国务院公布的《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》和《中华人民共和国法定计量单位》。这些标准等效采用了国际标准ISO31/0〜13及ISO1000-1981。1.3本标准的主要内容以表格的形式列出。1.3.1表格中有关量的各栏列于左面各页，而将其单位列于对应的右面各页并对齐。两条实线间的全部单位，都是左面各页上相应实线间量的单位。1.3.2量的表格列出了本标准所涉及的科学技术中最重要的量及其符号，大多数情况下给出了定义，但这些定义并不全是完整的，只是为了便于识别。大多数情况下，每个量只给出一个符号，内当一个量给了两个或两个以上的符号，而未加以区别时，则它们是等同的。量的符号大多只给出一般形式，只有在特定的场合，尤其是在定度式中才使用矢量形式，这并不意味着否定该量的矢量特征。1.3.3量的相应单位连同其国际符号和定义一起列出。1.3.4单位按下述方式编排：可与SI并用或暂时并用的非国际单位制的单位，用虚线同相应的SI单位隔开。其中属于我国法定计量单位者，用与SI单位同号字体；属于非法定计量单位者，用小一号字体印刷。不能与SI并用的非国际单位制的单位，列于附录参考件）中。这些参考件，不是标准的组成部分。1.3.5表格中数字的位数“定义，，栏中的所有数值都是准确的。“换算系数”栏中，作为其他计算基础的换算系数，一般修约至7位有效数字，当换算系数是7位或少于7位的准确数字，而且从上下文又看不不出这一值是准确的还是修约成7位的数时，则加注“准确值”字样，但当准确值能在7位数字以上结尾时，则全部给出其值。如换算系数是通过实验得出时，则给到实验准确度所确定的有效位数。这意味着通常在这种情况下，只有末位数字是不准的。当实验所确定的有效位超过7位时，通常则将其修约为7位有效数字。有效数字的修约见GB1.1-81《标准化工作导则编写标准的一般规定》附录C。给出的其他换算系数，不超过6位有效数字，当准确知道换算系数的准确值只有6位或少于6位数字，而且从上下文又不能看出时，则加注“准确值”字样。“备注”栏中的数字给到适合于特定情况下使用的位数。1.4方程系、量和单位在电学和磁学中，选取不同的基本量可以导出不同的方程系。本标准采用四基本量、有理化方程系。这方程系选长度、质量、时间和电流为基本量；它们的SI单位是米、千克、秒和安培。本方程系中，因子4n和2n只在涉及球对称和圆对称的方程式中出现，介电常数和磁导率以有量纲量的形式出现在有关方程式中。考虑到目前还有使用基于三基本量的高斯CGS方程系，所以在本标准附录中列出常用的四基本量有理化方程系和高斯CGS方程系方程式对照表。此对照表仅供参考，并非是标准不可缺少的部分。1.5交流电技术本标准表中5-40.1到5-44.1各项是涉及按正弦规律变化的量。对于按正弦规律变化的量，以小写字母表示量的瞬时值，大写字母表示量的有效值（均方根值），以m为右下标的大写字母表示量的最大值*，相量可以用在上方正中处加一圆点的大写字母表示**，例如i表示电流瞬时值，I表示电流有效值，Im表示电流最大值，Im表示电流相量（最大值）。2电学和磁学的量和单位表*这种表示法是国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission）在IEC出版物27-1中推荐的表示法之一。在国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization）的ISO31/V-1979中推荐的表示法是以小写字母表示量的瞬时值，大写字母表示量的有效值，以m为右下标的小写字母表示量的最大值。这也是IEC出版物27-1中推荐的表示法之一。**ISO31/V-1979和IEC出版物27-1中均无此规定。量：5-1.1〜5-6.3项号量的名称符号定义备 注5-1.1电流I在交流电技术中，用i表示电流的瞬时值5-2.1电荷（量）Q电流对时间的积分也可以使用符号q,ISO和IEC未给出q5-3.1电荷（体）密度p,(n)p=Q/V;V体积5-4.1电荷面密度ZZ=Q/A;A:面积5-5.1电场强度E(K)E=F/Q;F:力5-6.15-6.2电位,（电势）电位差,（电势V,(pU在静电学中：E=-gradVE:电场强度1.2两点间的电位差为在交流电技术中,U用于电位差的瞬时值IEC给出备用符号V,ISO给出不同等地位的圆括号内符号V

差）从5-6.3电压E1点到2点的电场强度线积分电动势”二叫-a-JEq.ds:距离的微分电源电动势是电源供给的能量被它输送的电荷量除单位：5-1.a〜5-6.a项号单位名称符号定 义换算系数备注5-1.a安［培］A在真空中,截面积可忽略的两根相距1m的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时,若导线产相互作用力在每米长度上为2X10-7N,则每根导线中的电流为1A5-2.a5-2.b库［仑］安［培］［小］时CA•h1C=1A•s1A•h=3.6kC5-3.a库［仑］每立方米C/m35-4.a库［仑］每平方米C/m25-5.a伏［特］每米V/m1V/m=1N•C5-6.a伏［特］V1V=1W•A量：5-7.1〜5-14.1项号量的名称符号定 义备 注

5-7.1电通［量］密度电位移D电通量密度是一个矢量，其散度等于电荷停密度5-8.1电通［量］电位移通量甲W=D・A,A:面积5-9.1电容CC=Q/U5-10.15-10.2介电常数,（电容率）真空介电常数（真空电容率）££0£=D/E,E:电场强度ISO和IEC还给出此量的另一名称"电常数"：£0=1/（M0-c2）=8.854187818X10-12F/m式中c是5-32.1项的电流波在真空中的传播速度5-11.1相对介电常数（相对电容率）£r£r=£/£0此量无量纲5-12.1电极化率X,X£X=£r-1此量无量纲5-13.1电极化强度PP=D-£0EIEC还给出备用号符D5-14.1电偶极矩p,(p£)T=PX£,「转矩单位：5-7.a〜5-14.a项号单位名称符号定义换算系数备注5-7.a库［仑］每平方米C/m25-8.a库［仑］C5-9.a法［拉］F1F=1C/V5-10.a法［拉］每米F/m5-13.a库［仑］每平方米C/m25-14.a库［仑］米C・m量：5-15.1〜5-21.1项号量的名称符号定义备 注5-15.1电流密度J,(S,0)电流密度是一个矢量，电流密度对一给定表面的积分等于流经该表面的电流也可以使用符号j,ISO和IEC未给出备用符号05-16.1电流线密度A,(a)电流除以导电片宽度5-17.1磁场强度H磁场强度是一矢量，其旋度等于电流密度（包括位移电流）5-18.1磁位差（磁势差）Umf=-皿df,ds:距离的微分IEC还给出符号U和备用符号U5-18.2磁通势，磁动势F,FmES=-grariVG-上44^ds:距离的微分IEC还给出备用符号？5-19.1磁通［量］密度磁感应强度BF=QuXBF:力，u:速度5-20.1磁通［量］④④=B・A,A:面积5-21.1磁矢位,（磁矢势）A磁矢位是一个矢量，其旋度等于磁通密度单位：5-15.a〜5-21.a项号单位名称符号定 义换算系数备注5-16.a安［培］每平方米A/m25-17.a安［培］每米A/m5-18.a安［培］A5-19.a特［斯拉］T1T=1Wb/m2=1N/(A・m)=1V・s/m25-20.a韦［伯］Wb1Wb=1V・s5-21.a韦［伯］每米Wb/m

项号量的名称符号定 义备 注5-22.15-22.2自感互感LMTL=IMg1/I2④「穿过回路1的磁通I2:回路2的电流5-23.15-23.2耦合系数磁漏系数k,(k)zf=-prad■-,z=1-k2此量无量纲此量无量纲5-24.15-24.2磁导真空磁导率MP0M=B/HISO和IEC还给出此量的另一名称"磁常数"M0=4n-107H/m-7=12.6653706144x10H/m5-25.1相对磁导率M1M1=M/此量无量纲5-26.1磁化率M(Xm,X)M=M1-1ISO和IEC未给出备用符号X5-27.1［面］磁矩mT=mXB,T:转矩IEC还定义了磁偶极矩j=M0m5-28.1磁化强度M,HiM=(B/m0)-h5-29.1磁极化强度J,Bj=b-m0H5-30.1电磁能密度W电磁场能量被体积除4-31.1坡印延矢量SS=EXH单位：5-22.a〜5-31.a项号单位名称符号定义换算系数备注5-22.a亨［利］H1H=1Wb/A=1V・s/A5-24.a亨［利］每米H/m1H/m=1Wb/(A・m)=1V・s/(A・m)5-27.a安［培］平方米A•m2磁偶矩的单位为Wb.m5-28.a安［培］每米A/m5-29.a特［斯拉］T1T=1Wb/m2=1V・s/m25-30.a焦［耳］每立方米J/m35-31.a瓦［特］每平方米W/m2

项号量的名称符号定 义备 注5-32.1电磁波在真空中的传播速度C,C°P=2.99702458X108m/s如果介质中的速度用符号C则真空中的速度用符号C。,在IEC出版物27-1中C0和C分别代表电磁波在真空中和介质中的传播速度5-33.15-34.15-35.1［直流］电流［直流］电导电阻率RGPR=U/lG=1/RP=RA/lA:面积，l:长度5-36.1电导率Y,。,NY=1/PX用于电化学5-37.1磁阻RmRm=Um/0IEC还给出保留符号SPISO和IEC还给出符号R5-38.1磁导A,(P)A=l/RmX用于电化学5-39.15-39.25-39.3绕组的匝数相数极对数NmP这些量是无量纲量5-40.1相［位］差,相［位］移◎当两个正弦量x,y分别为x=XmcosWt,y=Ymcos（Wt◎）时，则◎为相位移此量无量纲IEC还给出备用符号。对5-40.1〜5-44.1各项需参阅引言1.45-41.15-41.25-41.35-41.4阻抗（复数阻抗）阻抗模（阻抗）电抗（交流）电阻ZEs=-SrarfyEXR复数电压被复数电流除阻抗的虚部阻抗的实部ms-当一感抗与一容抗串联时X=Lw-（1气）在交流电技术中，电阻均指交流电阻，如果与直流电阻区别,则可使用全称单位：5-32.a〜5-41.a项号单位名称符号定义换算系数备 注5-32.a米每秒m/s5-33.a欧［姆］Q1Q=1V/A5-34.a西［门子］S1S=1A/V1S=1Q-15-35.a欧［姆］米Q•m5-36.a西［门子］每米S/m5-37.a每亨［利］H-11H-1=1A/Wb5-38.a亨［利］H1H=1Wb/A5-40.a5-40.b5-40.c5-40.d弧度［角］分［角］秒度rad(〃)(')(°)1〃=(1/648000)rad1=60〃=(1/10800)rad1°=60'=(1/180)rad这三个单位符号不处于数字右上角时，用括弧.为圆周率5-41.a欧［姆］Q1Q=1V/A量：5-42.1〜5-45.1项号量的名称符号定 义备 注5-42.1品质因数QE咛-*M匿4^此量无量纲5-43.15-43.25-43.35-43.4导纳（复数导纳）导纳模（导纳）电纳［交流］电导YBGY=l/Z导纳的虚部导纳的实部J=六E?叫在交流电技术中，电导均指交流电导,如需与直流电导区别，则可使用全称5-44.1功率PP=IU（直流时）P=IU入（单相正弦交流时）£=-grM” ,aj视在功率（有观功率）IU符号:S,（Pz）［有功］功率lUcos?符号:P无功功率lUsin?符号:Q,（Pa）瞬时功率lu,符号:。功率因数P/S符号:入，入=cos?此量无量纲U,l为有效值,u,l为瞬时值

5-45.1电能［量］W有功功率对时间的积分ISO和IEC均无此项,发电能量可称为发电量，送电能量可称为送电量,用电能量可称为用电量单位：5-43.a〜5-45.b项号单位名称符号定 义换算系数备注5-43.a西［门子］S1S=1A/V5-44.a瓦［特］W1W=1J/S=1V-A在电工技术中，有功功率单位用瓦特(W)视在功率单位用伏安(V・A),无功功率单位用乏((var)ISO和IEC有同样的备注或规定，暂可继续使用5-45.a5-45.b焦［耳］千瓦［特］［小］时kW・h1kW・h=3.6MJ附录A常用的三基本最高斯CGS方程系和四基本量有理化方程系对照表(参考件)根据三基本量的高斯CGS方程系定义的物理量叫做高斯量，各高斯量所选用的符号是四基本量有理化方程系中相应量的符号如右下标“s”。具有四基本量有理化的具有二基本量的高斯序号内 容方程系方程系1麦克斯韦方程2麦克斯韦方程eE?[3麦克斯韦方程

456789101112131415161718192021222324252627麦克斯韦方程在电场强度为E的电