系统角动量是描述物理系统旋转特性的重要物理量，其概念和性质可归纳如下：

一、基本定义

系统角动量是系统中所有质点角动量的矢量叠加。对于由多个质点组成的系统，其总角动量 $\boldsymbol{L}$ 表达式为：

$$

\boldsymbol{L} = \sum_i \boldsymbol{L}_i = \sum_i \boldsymbol{r}_i \times \boldsymbol{p}_i

$$

其中，$\boldsymbol{r}_i$ 是第 $i$ 个质点的位置矢量，$\boldsymbol{p}_i = m_i \boldsymbol{v}_i$ 是其动量矢量，$m_i$ 为质点质量。

二、物理意义

角动量反映了物体绕某轴旋转的“惯性”或“转动惯量”，其大小与质量、旋转速度及转动半径相关。方向由右手定则确定，与转动轴一致。

三、守恒条件

无外力矩作用：

若系统不受外力矩（如摩擦力、重力矩等）影响，总角动量保持不变。

空间旋转对称性：

系统若具有绕某轴的旋转对称性（如刚体转动），则角动量守恒。

四、应用与扩展

经典力学：如圆锥摆（无摩擦时）、冲击摆（冲击瞬间）等系统可应用角动量守恒定律。

量子力学：粒子的自旋角动量以普朗克常数为单位取整数值，与运动无关。

五、相关概念对比

| 物理量 | 定义 | 与动量守恒的关系 |

|--------------|-------------------------------|----------------------------------|

| 动量 | 质量与速度的矢量积 | 动量守恒需无外力作用 |

| 角动量 | 转动惯量与角速度的矢量积 | 角动量守恒需无外力矩或旋转对称性 |

通过以上分析可知，系统角动量是描述旋转系统动力学行为的核心概念，其守恒性为工程、天体物理等领域提供了重要理论基础。