Den CGS-systemet er et system med måleenheder af fysiske mængder , hvor de grundlæggende enheder af mekaniske er centimeter (for længder ), den gram (for masserne ) og anden (for tiden ). For enheder elektriske og magnetiske er der flere varianter, herunder CGS-UES-system (elektrostatisk), CGS-EMU (elektromagnetisk), det Gaussiske enhedssystem og systemet med Lorentz-Heaviside-enheder (in) .
CGS-systemet blev foreslået af British Association for Advancement of Science i 1874 . Det anvendes i videnskaben til midten af XX th århundrede.
I 1946 Den Internationale Komité for Mål og Vægt godkendt MKSA systemet ( meter , kilogram , sekund , ampere ).
I dag anvender det internationale system for enheder syv baseenheder .
CGS-systemet er stadig meget udbredt inden for nogle videnskabelige områder. For eksempel angives cellekonstanter i cm −1 i konduktimetri . I infrarød eller UV-synlig spektroskopi er den mest anvendte enhed også cm -1 . I det periodiske system er enhederne i gram pr. Mol (ikke i kg / mol, som det skulle være i MKS-systemet). Dette system bruges også i vid udstrækning i astronomi, hvor strømme ofte udtrykkes i erg / s / cm 2 / Hz eller i gravimetri .
Rent mekaniske problemer (dvs. uden indblanding af elektricitet eller magnetisme ) har kun tre uafhængige dimensioner og derfor tre basisenheder . Efter at have valgt længde , masse og tid som uafhængige dimensioner udtrykkes de andre rent mekaniske størrelser ved hjælp af enheder afledt af basisenhederne i centimeter (cm), gram (g) og den anden. (S).
Dimension | CGS-enhed | Symbol | Ækvivalens | Værdi i SI- enheder |
---|---|---|---|---|
længde | centimeter | cm | 10 −2 m | |
masse | gram | g | 10 −3 kg | |
tid | sekund | s | 1s | |
acceleration | gal | Gal | cm s −2 | 10 −2 m / s 2 |
styrke | dyne | dyn | g cm s −2 | 10 −5 N |
energi | erg | erg | g cm 2 s −2 | 10 -7 D |
strøm | erg pr. sekund | erg / s | g cm 2 s −3 | 10 -7 W |
tryk | barye | Ba | dyn / cm 2 = g cm -1 s -2 | 10 −1 Pa |
viskositet | klar | P | g cm −1 s −1 | 10 −1 Pa s |
I rent mekaniske målinger (dvs. involverer enheder af længde, masse, kraft, energi, tryk osv.) Er forskellene mellem CGS og SI enkle og ret trivielle. Enhedsomregningsfaktorerne er altid kræfter på 10, såsom 100 cm = 1 m og 1000 g = 1 kg, og konverteringsfaktoren trækkes fra ligningen ved dimensionerne af den betragtede enhed. For eksempel er CGS-kraftenheden dyne, der er defineret som 1 g⋅cm / s2, så SI-kraftenheden, newtonen (1 kg⋅m / s2), er lig med 100.000 dyner.
I målinger af elektromagnetiske fænomener (involverende ladningsenheder, elektriske og magnetiske felter, spænding osv.) Er konverteringen mellem CGS og SI mere subtil end for mekaniske enheder.
Formlerne for elektromagnetismens fysiske love (såsom Maxwells ligninger) har en form, der afhænger af det anvendte enhedssystem. Faktisk er de elektromagnetiske størrelser defineret forskelligt i SI og i CGS, mens de mekaniske størrelser er defineret identisk. Konverteringsfaktorerne vedrørende elektromagnetiske enheder i CGS- og SI-systemer gøres mere komplekse af forskellene i formlerne, der udtrykker de fysiske love ved elektromagnetisme, som de er formuleret af hvert enhedssystem, især med hensyn til konstanterne, der vises i disse formler.
Følgende eksempel illustrerer den grundlæggende forskel i den måde, de to systemer er konstrueret på:
Derudover er der inden for CGS flere konsekvente måder at definere elektromagnetiske størrelser på, hvilket fører til forskellige "undersystemer": Gaussiske enheder, "ESU", "EMU" og Lorentz - Heaviside enheder. I alle disse alternativer er den dominerende anvendelse i dag det Gaussiske enhedssystem , og når vi taler om "CGS-enheder" i elektromagnetisme, henviser vi generelt til CGS-Gaussiske enheder.