一种基于 MKS 的教学电磁单位规范：令 $\epsilon_0 = \mu_0 = 1/c$

我们提出了一种面向 undergraduate 电磁学教学的、基于 MKS 的教学电磁单位规范，旨在降低学生认知负荷。通过令真空常数 $\varepsilon_0 = \mu_0 = 1/c$，我们保留了麦克斯韦方程组的熟悉结构，同时使光速的作用变得显式。在此规范下，电气单位可直接以机械单位表示（例如 $[\mathrm{nuA}] = \sqrt{\mathrm{J/s}}$），从而有效减少了独立基准单位的数量。一个显著的教学后果是：电阻 became dimensionless（无量纲），电容和电感的单位为时间，辐射压简化为 $|\mathbf{E}\times \mathbf{B}|$，这在电路和场的维数分析中大大简化了计算。我们介绍相应的非 SI 单位（nu 单位），并给出与 SI 单位的换算关系，通过对波方程、电磁能密度、辐射压以及 Bohr 原子的“前后”推导进行比较，展示了该体系的潜在实用性。初步的实证支持来自对 undergraduate 课程中 $N_1 = 46$ 和 $N_2 = 39$ 名学生的调查，其中显示，在接触 nu 系统后，学生对波方程推导的感知清晰度显著提高（$p = 0.005$，Mann--Whitney U 检验），且多数学生倾向于无量纲电阻的特色。