高校物理、基本単位について

基本単位(MKSA)にA（アンペア）を加える理由はなんですか？

「そういうきまり（国際単位系）だから」以外の回答を
よろしくお願いします。m(_ _)m

質問者からの補足コメント

• 高校の先生が作ったテキストなのでなんとも。。。
  
  このテキストには「MKSA単位系を拡張したSI単位系が科学のスタンダードである」と書いてあるので、間違いではないのだと思います。
  
  基本単位で質問を挙げましたが、実際は「次元」（[M,L,T,I]）について知りたいです。
  
  cdはよく分かりません（光度だということはわかります。）が、
  Kは「運動エネルギー」もしくは「速度」、molはダースと同じ「比」なので、M,L,Tだけで
  表すことが可能ですが、I（電流）はこれらのように表すことは無理なのでしょうか？
  
  クーロンの法則を見ても定数にC（クーロン）がありA（アンペア）が消えず、
  [A]^2[Ω] = [M^1,L^2,T^(-3)]としたところで[Ω]が分からず消えない。。。
  
  そこでAの定義を見ても、直接的なMLTとのつながりが見えず。
  
  
  I（電流）の次元は必須ということなのでしょうか？

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/06/08 18:30

• >>クーロンの法則を見ても定数にC（クーロン）がありA（アンペア）が消えず、
  >>[A]^2[Ω] = [M^1,L^2,T^(-3)]としたところで[Ω]が分からず消えない。。。
  
  「消える」って変ですねごめんなさい。
  
  どちらにしても
  
  左辺　I（電流）
  右辺　[M^n,L^m,T^l]
  
  にならないということが言いたかったことです。

    補足日時：2016/06/08 18:41

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2016/06/08 18:09

基本単位系の整備は主に「力学」中心に行われ、「CGS単位系」だったところに、この「CGS単位系」に基づく電磁気学の単位系が作られたようです。

ただし、この単位系は使いづらかったため、電磁気分野では「実用単位系」という単位系を作ったようです。「美しい体系」や「全分野での整合性」よりも、自分の分野での「使いやすい単位」の方が使用価値が高かったのでしょう。

この「CGS単位系」と「実用単位系」を使いやすい形で統合するために、「MKS単位系」に移行して、かつ電気の単位として「アンペア」を加えるという方式を採用したようです。「アンペア」以外にも、電荷の単位である「クーロン」、抵抗の単位である「オーム」を基本単位とする案もあったようですが、「アンペア」ということに落ち着いたようです。

下記のWikipediaに経緯の記載がありますので参照してください。
https://ja.wikipedia.org/wiki/MKSA%E5%8D%98%E4%B …

ここにも、経緯を含めた単位系について、疑問点も含めて詳しく載っています。
http://www.nasuinfo.or.jp/FreeSpace/kenji/sf/Elc …

なお、「MKSA単位系」といっても、それとの「互換性」を確保しながら、実際に使われている「SI単位系」では個別の分野でさまざまな単位も多く使われています。やはり「使いやすさ」も重要ですから。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます！m(_ _)m

やはり一筋縄でいく問題ではありませんでしたか。。。
とても参考になりました！

お礼日時：2016/06/08 19:10

No.7 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2016/06/11 17:44

単純に、MKS単位では、電磁場を考えるときに不都合だから・・

M:長さ
K:質量
S:時間＿＿＿↑MKS単位系
A:電流＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿↑MKSA単位系
cd:明るさ
物質量＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿↑SI単位

説明しようと思ったら、
MKSA単位系 - Wikipedia( https://ja.wikipedia.org/wiki/MKSA%E5%8D%98%E4%B … )
に良い説明がありますね。
あわせて
物理単位 - Wikipedia( https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%89%A9%E7%90%86 … )
国際単位系 - Wikipedia( https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%BD%E9%9A%9B … )
も読んでおくとよい。
　将来的には質量は物質量からの組立単位になるかもしれない。

No.6 回答者： kothimaro 回答日時： 2016/06/11 04:30

「アンペアの意味と導き方」について、私のホームページに纏めました。

是非ご参照下さい。

http://www42.tok2.com/home/catbird/tyouhimoriron …

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/06/09 12:33

SIの電流の定義では、平行電流に作用するカを f とすると

電流のと力と距離を

f=(μ0/2πr)・I1・I2・ΔL

(I1,I2:電流の、△L：平行電流の長さ、μ0:真空の透磁率)

という式で結ばれる別次元量 と「定義」したからです。

基本単位の数は物理定数の次元の取り方によって
容易に変わってしまいます。

例えばμ0= 1(無次元)と定義すれば(CGS-esu単位系)
Aはもはや基本単位ではありません。

電気系独自の基本単位を持つ単位系は
SIなどむしろ少数です。

重力定数、光速、クーロンカ学定数を
無次元と定義した幾何学的単位系(自然単位系)
では、長さ、質量、時間の単位が全てメートルになります。

No.4 回答者： Tacosan 回答日時： 2016/06/09 00:18

「I（電流）の次元は必須ということなのでしょうか？」ということですが, これはまさに

単位系の考え方次第
です. 実際に「電流」という次元を立てない単位系もありますからね.

もっと極端に「長さ」も「時間」も「質量」も全部同じ次元, って単位系もある.

No.3 回答者： doc_somday 回答日時： 2016/06/08 20:37

ご苦労様ですが、電子の(クオークでも同じ)単位が無いと困るから入れた、だけですね。

ご自分で距離、時間、質量に基準がある事を述べておられる。今の処他の物性は四次元時空には無い、クオークの変な名前もそれぞれの物性では無く組み合わせに過ぎません。

No.1 回答者： hanzo2000 回答日時： 2016/06/08 17:23

SI基本単位は7つなのですが、

（お書きのものに加え、mol、cd、K［ケルビン］をプラス）
4単位になさったソースはなんですか？