Heaviside-Lorentz-Einheitensystem

Das Heaviside-Lorentz-Einheitensystem (HLE) ist ein physikalisches Einheitensystem. Es ist nach Oliver Heaviside und Hendrik Antoon Lorentz benannt.

Ein Vorzug des Heaviside-Lorentz-Einheitensystems ist die weitestgehende Vereinfachung der Maxwell-Gleichungen. So fallen im Heaviside-Lorentz-Einheitensystem die $ε_{0}$ -Faktoren weg bzw. nehmen den Wert 1 an. In Kraftgesetzen taucht dafür der Faktor 4π auf. Das HLE ist somit ein rationalisiertes Einheitensystem.

In der theoretischen Physik, besonders der Hochenergiephysik, wird das Heaviside-Lorentz-Einheitensystem verwendet, um Herleitungen und die Struktur von Formeln klarer zu machen. Zum Vergleich kann anschließend ins Gaußsche Einheitensystem oder in das SI-Einheitensystem umgerechnet werden.

Definition

Das HLE ist mit dem Gaußschen Einheitensystem verwandt und stellt damit ein spezielles CGS-Einheitensystem dar. Wo beim SI-System $ε_{0}$ steht, steht beim HLE eine 1. Wo beim SI-System $μ_{0}$ steht, steht beim HLE typischerweise eine 1. In Formeln mit Zeitableitungen, einschließlich Geschwindigkeiten, Stromstärken und Stromdichten, kommen noch Potenzen von $c^{- 1}$ hinzu. Genaueres siehe CGS-Einheiten der Elektrodynamik und Elektromagnetische Maßeinheiten.

Coulomb-Gesetz

Das Coulomb-Gesetz hat in HLE die Form

\vec{F} = \frac{q_{1} q_{2} \cdot \vec{r}}{4 π \cdot r^{3}}

mit $r = | \vec{r} | = | \vec{r} (q_{1}) - \vec{r} (q_{2}) |$ .

Hier kann die Größe $\frac{q_{2} \cdot \vec{r}}{4 π \cdot r^{3}} = {\vec{E}}_{2}$ als elektrischer Fluss pro Kugelfläche interpretiert werden, also die elektrische Flussdichte. Dies entspricht der Feldstärke ${\vec{E}}_{2}$ , die von $q_{2}$ am Ort von $q_{1}$ erzeugt wird.

Mit dieser Definition ist im HLE das Coulomb-Gesetz noch einfacher:

\vec{F} = q_{1} \cdot {\vec{E}}_{2}

.

Weblinks

Heaviside-Lorentz Units