Sistemul CGS este un sistem de unități de măsură a mărimilor fizice , unde unitățile de bază ale mecanicii sunt centimetre (pentru lungimi ), gram (pentru mase ) și a doua (pentru timp ). Pentru unitățile electrice și magnetice , există mai multe variante, inclusiv sistem-EES CGS (electrostatic), CGS-EMU (electromagnetică), sistemul Gaussian unităților și sistemul unităților Lorentz-Heaviside (in) .
Sistemul CGS a fost propus de Asociația Britanică pentru Avansarea Științei în 1874 . Este folosit în știință la mijlocul XX - lea secol.
În 1946 Comitetul Internațional de Măsuri și Greutăți aprobat MKSA sistemului ( metru , kilogram , în al doilea rând , Amperi ).
Astăzi, sistemul internațional de unități folosește șapte unități de bază .
Sistemul CGS este încă utilizat pe scară largă în unele domenii ale științei. De exemplu, în conductimetrie, constantele celulare sunt date în cm −1 . În spectroscopia cu infraroșu sau UV-vizibil, unitatea cea mai frecvent utilizată este, de asemenea, cm -1 . În tabelul periodic, unitățile sunt exprimate în grame pe mol (nu în kg / mol așa cum ar trebui să fie în sistemul MKS). Acest sistem este, de asemenea, utilizat pe scară largă în astronomie, unde fluxurile sunt adesea exprimate în erg / s / cm 2 / Hz sau în gravimetrie .
Problemele pur mecanice (adică fără intervenția electricității sau magnetismului ) au doar trei dimensiuni independente și, prin urmare, trei unități de bază . După ce au ales lungimea , masa și timpul ca dimensiuni independente , celelalte mărimi pur mecanice sunt exprimate folosind unități derivate din unitățile de bază ale centimetrului (cm), gramului (g) și celui de-al doilea.
Dimensiune | Unitatea CGS | Simbol | Echivalenţă | Valoare în unități SI |
---|---|---|---|---|
lungime | centimetru | cm | 10 −2 m | |
masa | gram | g | 10 −3 kg | |
timp | al doilea | s | 1s | |
accelerare | fată | Fată | cm s −2 | 10 −2 m / s 2 |
putere | dyne | dyn | g cm s −2 | 10 −5 N |
energie | erg | erg | g cm 2 s −2 | 10 -7 D |
putere | erg pe secundă | erg / s | g cm 2 s −3 | 10 -7 W |
presiune | barye | Ba | dyn / cm 2 = g cm −1 s −2 | 10 −1 Pa |
viscozitate | echilibru | P | g cm −1 s −1 | 10 −1 Pa s |
În măsurătorile pur mecanice (adică, implicând unități de lungime, masă, forță, energie, presiune etc.), diferențele dintre CGS și SI sunt simple și destul de banale. Factorii de conversie a unității sunt întotdeauna puteri de 10, cum ar fi 100 cm = 1 m și 1000 g = 1 kg, iar factorul de conversie este dedus din ecuație la dimensiunile unității luate în considerare. De exemplu, unitatea de forță CGS este dyna, care este definită ca 1 g⋅cm / s2, deci unitatea de forță SI, newtonul (1 kg⋅m / s2), este egală cu 100.000 dine.
În măsurătorile fenomenelor electromagnetice (care implică unități de încărcare, câmpuri electrice și magnetice, tensiune etc.), conversia între CGS și SI este mai subtilă decât pentru unitățile mecanice.
Formulele legilor fizice ale electromagnetismului (cum ar fi ecuațiile lui Maxwell) iau o formă care depinde de sistemul de unități utilizat. Într-adevăr, mărimile electromagnetice sunt definite diferit în SI și în CGS, în timp ce mărimile mecanice sunt definite identic. Factorii de conversie care se referă la unitățile electromagnetice din sistemele CGS și SI sunt făcute mai complexe de diferențele din formulele care exprimă legile fizice ale electromagnetismului așa cum sunt formulate de fiecare sistem de unități, în special în natura constantelor care apar în aceste formule.
Următorul exemplu va ilustra diferența fundamentală în modul în care sunt construite cele două sisteme:
În plus, în cadrul CGS, există mai multe moduri consistente de definire a mărimilor electromagnetice, ceea ce duce la diferite „subsisteme”: unități gaussiene, „ESU”, „EMU” și unități Lorentz - Heaviside. În toate aceste alternative, utilizarea dominantă astăzi este sistemul de unități Gaussian , iar când vorbim de „unități CGS” în electromagnetism, ne referim, în general, la unități CGS-Gauss.