Układzie CGS jest układ jednostek pomiarowych o wielkości fizycznych , w którym podstawowe elementy ZWIĄZKU mechaniczne są centymetr (na długości ), przy czym g (dla mas ) i drugi (na czas ). W przypadku jednostek elektrycznych i magnetycznych istnieje kilka wariantów, w tym system CGS-UES (elektrostatyczny), CGS-EMU (elektromagnetyczny), układ jednostek Gaussa oraz układ jednostek Lorentza-Heaviside'a (in) .
System CGS został zaproponowany przez British Association for the Advancement of Science w 1874 roku . Jest on stosowany w nauce do połowy XX -tego wieku.
W 1946 roku Międzynarodowy Komitet Miar i Wag zatwierdził system MKSA ( metr , kilogram , sekunda , amper ).
Obecnie Międzynarodowy Układ Jednostek wykorzystuje siedem jednostek bazowych .
System CGS jest nadal szeroko stosowany w niektórych dziedzinach nauki. Na przykład w konduktometrii stałe komórki podaje się w cm- 1 . W spektroskopii w podczerwieni lub w świetle widzialnym UV najczęściej stosowaną jednostką jest również cm- 1 . W układzie okresowym jednostki są podane w gramach na mol (nie w kg / mol, jak powinno być w układzie MKS). System ten jest również szeroko stosowany w astronomii gdzie przepływy są często wyrażone w erg / s / cm 2 / Hz lub grawimetrycznie .
Problemy czysto mechaniczne (to znaczy bez interwencji elektryczności lub magnetyzmu ) mają tylko trzy niezależne wymiary , a zatem trzy podstawowe jednostki . Po wybraniu długości , masy i czasu jako niezależnych wymiarów , pozostałe wielkości czysto mechaniczne wyraża się za pomocą jednostek pochodzących z podstawowych jednostek centymetra (cm), grama (g) i sekundy (s).
Wymiar | Jednostka CGS | Symbol | Równorzędność | Wartość w jednostkach SI |
---|---|---|---|---|
długość | centymetr | cm | 10 -2 m | |
masa | gram | sol | 10 -3 kilogramów | |
czas | druga | s | 1s | |
przyśpieszenie | gal | Gal | cm s −2 | 10 -2 m / s 2 |
siła | dyna | dyn | g cm s −2 | 10 -5 N |
energia | erg | erg | g cm 2 s −2 | 10 -7 D |
moc | erg na sekundę | erg / s | g cm 2 s −3 | 10 -7 W |
nacisk | barye | Ba | dyn / cm 2 = g cm −1 s −2 | 10 -1 Pa |
lepkość | opanowanie | P. | g cm −1 s −1 | 10 -1 Pa.s. |
W pomiarach czysto mechanicznych (tj. Obejmujących jednostki długości, masy, siły, energii, ciśnienia itp.) Różnice między CGS i SI są proste i raczej trywialne. Jednostkowe współczynniki konwersji są zawsze potęgami 10, na przykład 100 cm = 1 mi 1000 g = 1 kg, a współczynnik konwersji jest wyprowadzany z równania przy wymiarach rozważanej jednostki. Na przykład jednostką siły CGS jest dyna, która jest zdefiniowana jako 1 g⋅cm / s2, więc jednostka siły SI, niuton (1 kg⋅m / s2), jest równa 100 000 dyn.
W pomiarach zjawisk elektromagnetycznych (obejmujących jednostki ładunku, pola elektryczne i magnetyczne, napięcie itp.) Konwersja między CGS a SI jest bardziej subtelna niż w przypadku jednostek mechanicznych.
Wzory na prawa fizyczne elektromagnetyzmu (takie jak równania Maxwella) przyjmują postać zależną od zastosowanego układu jednostek. Rzeczywiście, wielkości elektromagnetyczne są definiowane inaczej w SI i w CGS, podczas gdy wielkości mechaniczne są definiowane identycznie. Współczynniki konwersji odnoszące się do jednostek elektromagnetycznych w układach CGS i SI są bardziej złożone ze względu na różnice we wzorach wyrażających fizyczne prawa elektromagnetyzmu formułowane przez każdy układ jednostek, zwłaszcza w naturze stałych występujących w tych wzorach.
Poniższy przykład zilustruje podstawową różnicę w sposobie, w jaki zbudowane są te dwa systemy:
Ponadto w CGS istnieje kilka spójnych sposobów definiowania wielkości elektromagnetycznych, które prowadzą do różnych „podsystemów”: jednostek Gaussa, „ESU”, „EMU” oraz jednostek Lorentza-Heaviside'a. We wszystkich tych alternatywach dominującym obecnie zastosowaniem jest system jednostek Gaussa , a kiedy mówimy o „jednostkach CGS” w elektromagnetyzmie, ogólnie mamy na myśli jednostki CGS-Gaussa.