กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 14 นาที

ระบบหน่วยเซนติเมตร-กรัม-วินาที

ระบบหน่วยเซนติเมตร-กรัม-วินาที ( CGS หรือ cgs) เป็นรูปแบบหนึ่งของระบบเมตริก โดยใช้เซนติเมตรเป็นหน่วยความยาว กรัมเป็นหน่วยมวลและวินาทีเป็นหน่วยเวลาหน่วยเชิงกล CGS...

ระบบหน่วยเซนติเมตร-กรัม-วินาที

ระบบหน่วยเซนติเมตร-กรัม-วินาที ( CGS หรือ cgs) เป็นรูปแบบหนึ่งของระบบเมตริก โดยใช้เซนติเมตรเป็นหน่วยความยาว กรัมเป็นหน่วยมวลและวินาทีเป็นหน่วยเวลาหน่วยเชิงกล CGS ทั้งหมดได้มาจากหน่วยพื้นฐานทั้งสามนี้อย่างชัดเจน แต่มีหลายวิธีที่ระบบ CGS ถูกขยายเพื่อครอบคลุมแม่เหล็กไฟฟ้า[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

ระบบ CGS ส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วยระบบ MKSซึ่งใช้หน่วยเมตรกิโลกรัมและวินาที และต่อมาระบบ MKS ก็ได้รับการขยายและแทนที่ด้วยระบบหน่วยสากล (SI) ในหลายสาขาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม ระบบ SI เป็นระบบหน่วยเดียวที่ใช้กันอยู่ แต่ระบบ CGS ยังคงแพร่หลายในบางสาขาย่อย

ในการวัดระบบเชิงกลล้วนๆ (ซึ่งเกี่ยวข้องกับหน่วยความยาว มวลแรงพลังงานความดันและอื่นๆ) ความแตกต่างระหว่างระบบ CGS และ SI นั้นตรงไปตรงมา: ปัจจัยการแปลงหน่วยทั้งหมดเป็นกำลังของ 10เช่น100 ซม. = 1 ม.และ1000 กรัม = 1 กก . ตัวอย่างเช่น หน่วยแรงในระบบ CGS คือไดน์ซึ่งกำหนดโดย1  g⋅cm/s² ดังนั้นหน่วย SI ของแรงคือนิวตัน (1  kg⋅m/s² )เท่ากับ100,000 ได น์

ในทางตรงกันข้าม การแปลงการวัดปริมาณแม่เหล็กไฟฟ้า เช่นประจุไฟฟ้าสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก และแรงดันไฟฟ้า ระหว่างระบบ CGS และ SI นั้นซับซ้อนกว่ามาก เนื่องจากรูปแบบของสมการที่ควบคุมปรากฏการณ์แม่เหล็กไฟฟ้า รวมถึงสมการของแม็กซ์เวลล์ขึ้นอยู่กับระบบหน่วยที่ใช้ ปริมาณแม่เหล็กไฟฟ้าถูกกำหนดแตกต่างกันในระบบ SI และ CGS ยิ่งไปกว่านั้น ระบบ CGS ยังมีหลายเวอร์ชันที่แตกต่างกัน โดยแต่ละเวอร์ชันกำหนดหน่วยแม่เหล็กไฟฟ้าแตกต่างกัน ซึ่งรวมถึงหน่วยไฟฟ้าสถิต (ESU) หน่วยแม่เหล็กไฟฟ้า (EMU) หน่วยเกาส์เซียนและหน่วยเฮวิไซด์-ลอเรนซ์หน่วยเกาส์เซียนเป็นหน่วยที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่[ 4 ]และคำว่า "หน่วย CGS" มักเข้าใจว่าหมายถึงระบบ CGS-เกาส์เซียนโดยเฉพาะ[ 5 ]

ประวัติศาสตร์

ระบบ CGS ย้อนกลับไปถึงข้อเสนอในปี 1832 โดยนักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมันคาร์ล ฟรีดริช เกาส์เพื่อสร้างระบบหน่วยสัมบูรณ์บนพื้นฐานของหน่วยพื้นฐานสามหน่วย ได้แก่ ความยาว มวล และเวลา[ 6 ]เกาส์เลือกหน่วยมิลลิเมตร มิลลิกรัม และวินาที[ 7 ]ในปี 1873 คณะกรรมการของสมาคมวิทยาศาสตร์แห่งอังกฤษซึ่งรวมถึงนักฟิสิกส์เจมส์ คลาร์ก แม็กซ์เวลล์และวิลเลียม ทอมสัน บารอนเคลวินที่ 1ได้แนะนำให้ใช้เซนติเมตร กรัม และวินาทีเป็นหน่วยพื้นฐานโดยทั่วไป และแสดงหน่วยแม่เหล็กไฟฟ้าที่ได้มาทั้งหมดในหน่วยพื้นฐานเหล่านี้ โดยใช้คำนำหน้า "หน่วย CGS ของ ..." [ 8 ]

ขนาดของหน่วย CGS จำนวนมากนั้นไม่สะดวกต่อการใช้งานจริง ตัวอย่างเช่น วัตถุในชีวิตประจำวันหลายอย่างมีความยาวหลายร้อยหรือหลายพันเซนติเมตร เช่น มนุษย์ ห้อง และอาคาร ดังนั้นระบบ CGS จึงไม่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายนอกเหนือจากสาขาวิทยาศาสตร์ เริ่มตั้งแต่ทศวรรษ 1880 และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ระบบ CGS ก็ค่อยๆ ถูกแทนที่ในระดับสากลสำหรับการใช้งานทางวิทยาศาสตร์ด้วยระบบ MKS (เมตร-กิโลกรัม-วินาที) ซึ่งต่อมาได้พัฒนาเป็นมาตรฐานSI ในปัจจุบัน

นับตั้งแต่มีการนำมาตรฐาน MKS มาใช้ในระดับสากลในช่วงทศวรรษ 1940 และมาตรฐาน SI ในช่วงทศวรรษ 1960 การใช้งานทางเทคนิคของหน่วย CGS ก็ลดลงอย่างต่อเนื่องทั่วโลก หน่วย CGS ถูกยกเลิกการใช้งานและแทนที่ด้วยหน่วย SI โดยNIST [ 9 ] รวมถึงองค์กรต่างๆ เช่นสมาคมฟิสิกส์อเมริกัน[ 10 ]และสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล [ 11 ] หน่วย SI ส่วนใหญ่ใช้ใน งาน วิศวกรรมและการศึกษาฟิสิกส์ ในขณะที่หน่วย Gaussian CGS ยังคงใช้กันทั่วไปในฟิสิกส์เชิงทฤษฎี เพื่ออธิบายระบบจุลภาค พลศาสตร์ไฟฟ้า เชิงสัมพัทธภาพ และฟิสิกส์ดาราศาสตร์[ 12 ] [ 13 ]

หน่วยกรัมและเซนติเมตรยังคงมีประโยชน์ในฐานะหน่วยที่ไม่สอดคล้องกันภายในระบบ SI เช่นเดียวกับหน่วย SI อื่นๆ ที่มีคำนำหน้า

นิยามของหน่วย CGS ในกลศาสตร์

ในทางกลศาสตร์ ปริมาณในระบบ CGS และ SI ถูกกำหนดไว้เหมือนกัน ระบบทั้งสองแตกต่างกันเพียงแค่มาตราส่วนของหน่วยพื้นฐานสามหน่วย (เซนติเมตรเทียบกับเมตร และกรัมเทียบกับกิโลกรัม ตามลำดับ) โดยหน่วยที่สาม (วินาที) นั้นเหมือนกันในทั้งสองระบบ

มีความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างหน่วยพื้นฐานของกลศาสตร์ในระบบ CGS และ SI เนื่องจากสูตรที่แสดงกฎของกลศาสตร์เหมือนกันในทั้งสองระบบ และเนื่องจากทั้งสองระบบมีความสอดคล้องกันดังนั้นคำจำกัดความของหน่วยอนุพันธ์ที่ สอดคล้องกันทั้งหมด ในแง่ของหน่วยพื้นฐานจึงเหมือนกันในทั้งสองระบบ และมีความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างหน่วยอนุพันธ์:

ดังนั้น ตัวอย่างเช่น หน่วยความดันในระบบ CGS คือบารี (barye ) จะมีความสัมพันธ์กับหน่วยพื้นฐานความยาว มวล และเวลาในระบบ CGS ในลักษณะเดียวกับที่หน่วยความดันในระบบ SI คือปาสคาล (pascal ) จะมีความสัมพันธ์กับหน่วยพื้นฐานความยาว มวล และเวลาในระบบ SI:

1  หน่วยของความดัน = 1  หน่วยของแรง / (1  หน่วยของความยาว) ² = 1  หน่วยของมวล / (1  หน่วยของความยาว × (1  หน่วยของเวลา) ² )
1  Ba = 1  g/(cm⋅s 2 )
1  Pa = 1  kg/(m⋅s² ) .

การแสดงหน่วยอนุพันธ์ของระบบ CGS ในรูปของหน่วยฐาน SI หรือในทางกลับกัน จำเป็นต้องรวมตัวประกอบมาตราส่วนที่เชื่อมโยงระบบทั้งสองเข้าด้วยกัน:

1  Ba = 1  g/(cm⋅s 2 ) = 10 −3  kg / (10 −2  m⋅s 2 ) = 10 −1  kg/(m⋅s 2 ) = 10 −1  Pa.

คำจำกัดความและตัวประกอบการแปลงหน่วย CGS ในกลศาสตร์

ปริมาณสัญลักษณ์ปริมาณชื่อหน่วย CGSสัญลักษณ์หน่วยคำจำกัดความของหน่วยในหน่วย SI
ความยาวตำแหน่งแอล , xเซนติเมตรซม.1/100 เมตร10 −2 ม.
มวลกรัมจี1/1000 กิโลกรัม10 −3 กก.
เวลาทีที่สอง1 วินาที1  วินาที
ความเร็ววีเซนติเมตรต่อวินาทีซม./วินาทีซม./วินาที10 −2 ม/วินาที
ความเร่งเอกัลกัลซม./วินาที210 −2 ม/วินาที2
บังคับเอฟไดน์ไดน์กรัม⋅ซม./วินาที210 −5 N 
พลังงานอีเอิร์กเอิร์กกรัม⋅ซม. ² /วินาที²10 −7 J 
พลังพีเอิร์กต่อวินาทีเอิร์ก/วินาทีกรัม⋅ซม. ² /วินาที³10 −7 วัตต์ 
ความดันพีบาร์เยบากรัม/(ซม.⋅วินาที² )10 −1 Pa 
ความหนืด ไดนามิกμชั่งพีกรัม/(ซม.⋅วินาที)10 −1 Pa⋅s 
ความหนืดจลน์νสโตกส์เซนต์ซม. ² /วินาที10 −4 ม. 2 /วินาที
เลขคลื่นเคเคย์เซอร์cm −1 [ 14 ]หรือ Kซม. −1100  ม. −1

การหาค่าหน่วย CGS ในแม่เหล็กไฟฟ้า

แนวทาง CGS สำหรับหน่วยแม่เหล็กไฟฟ้า

กฎของแม่เหล็กไฟฟ้า (โดยเฉพาะสมการของแม็กซ์เวลล์ ทั้งสี่ ) ถูกกำหนดขึ้นโดยใช้สมมติฐานพื้นฐานที่แตกต่างกันในระบบหน่วย SI และ CGS ระบบ SI แนะนำหน่วยใหม่เพื่อแสดงแนวคิดต่างๆ เช่น ประจุไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และฟลักซ์แม่เหล็ก ในขณะที่ระบบ CGS หลีกเลี่ยงการเพิ่มหน่วยใหม่ แต่ระบบ CGS แสดงปริมาณแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดโดยการแสดงกฎของแม่เหล็กไฟฟ้าในหน่วยเชิงกลล้วนๆ โดยไม่แนะนำหน่วยเพิ่มเติมใดๆ นอกเหนือจากเซนติเมตร กรัม และวินาที

ตัวอย่างเช่น ในระบบหน่วย SI หน่วยของกระแสไฟฟ้าคือแอมแปร์ (A) ซึ่งในอดีตถูกกำหนดไว้ว่า แรง แม่เหล็กที่เกิดจากลวดตัวนำบางยาวอนันต์สองเส้นขนานกัน ห่างกัน 1 เมตรและมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน 1 แอมแปร์นั้น มีค่าเท่ากับ...2 × 10 −7 N / m นิยามนี้ส่งผลให้หน่วยแม่เหล็กไฟฟ้า SI ส่วนใหญ่ มีความสอดคล้อง (โดยมีปัจจัยของ กำลัง จำนวนเต็มของ 10 บางตัว) กับหน่วยของระบบ CGS-EMU ที่อธิบายไว้ในส่วนถัดไป แอมแปร์เป็นหน่วยพื้นฐานของระบบ SI มีสถานะเดียวกับเมตร กิโลกรัม และวินาที ดังนั้นความสัมพันธ์ในนิยามของแอมแปร์กับเมตรและนิวตันจึงถูกละเลย และแอมแปร์ไม่ได้ถูกมองว่ามีมิติเทียบเท่ากับการรวมกันของหน่วยพื้นฐานอื่นๆ ด้วยเหตุนี้ กฎแม่เหล็กไฟฟ้าในระบบ SI จึงต้องการค่าคงที่สัดส่วนเพิ่มเติม (ดูการซึมผ่านของสุญญากาศ ) เพื่อเชื่อมโยงหน่วยแม่เหล็กไฟฟ้ากับหน่วยเชิงกล (ค่าคงที่สัดส่วนนี้สามารถหาได้โดยตรงจากนิยามของแอมแปร์ข้างต้น) หน่วยไฟฟ้าและแม่เหล็กอื่นๆ ทั้งหมดได้มาจากหน่วยพื้นฐานทั้งสี่นี้โดยใช้นิยามพื้นฐานทั่วไปที่สุด ตัวอย่างเช่นประจุไฟฟ้าqถูกกำหนดให้เป็นกระแสIคูณด้วยเวลาtส่งผลให้หน่วยของประจุไฟฟ้าคือคูลอมบ์ (C) ซึ่งกำหนดเป็น 1 C = 1 A⋅s

การหาอนุพันธ์ทางเลือกของหน่วย CGS ในแม่เหล็กไฟฟ้า

ความสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้ากับความยาว เวลา และมวล อาจได้มาด้วยวิธีการที่น่าสนใจหลายวิธี สองวิธีนั้นอาศัยแรงที่สังเกตได้บนประจุ กฎพื้นฐานสองข้อเชื่อมโยง (ดูเหมือนจะเป็นอิสระจากกัน) ประจุไฟฟ้าหรืออัตราการเปลี่ยนแปลง (กระแสไฟฟ้า) กับปริมาณเชิงกล เช่น แรง กฎเหล่านี้สามารถเขียนได้[ 12 ]ในรูปแบบที่ไม่ขึ้นกับระบบดังต่อไปนี้:

  • กฎ ข้อแรกคือกฎของคูลอมบ์ซึ่งอธิบายถึงแรงไฟฟ้าสถิตFระหว่างประจุไฟฟ้าและที่อยู่ห่างกันเป็นระยะdโดยที่เป็นค่าคงที่ซึ่งขึ้นอยู่กับว่าหน่วยของประจุได้มาจากหน่วยพื้นฐานอย่างไร
  • กฎ ข้อที่สองคือกฎแรงของแอมแปร์ซึ่งอธิบายถึงแรงแม่เหล็กFต่อหน่วยความยาวLระหว่างกระแสIและI ที่ไหลในลวดขนานตรงสองเส้นที่มีความยาวอนันต์ โดยมีระยะห่างdที่มากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดมาก เนื่องจากและค่าคงที่จึงขึ้นอยู่กับวิธีการกำหนดหน่วยของประจุจากหน่วยพื้นฐานด้วย

ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแม็กซ์เวลล์เชื่อมโยงกฎทั้งสองนี้เข้าด้วยกัน โดยระบุว่าอัตราส่วนของค่าคงที่สัดส่วนและต้องเป็นไปตามโดยที่cคือความเร็วแสงในสุญญากาศดังนั้น หากเราหาหน่วยของประจุจากกฎของคูลอมบ์โดยกำหนดให้แล้วกฎแรงของแอมแปร์จะมีตัวประกอบ ในทางกลับกัน การหาหน่วยของกระแสไฟฟ้า และด้วยเหตุนี้หน่วยของประจุ จากกฎแรงของแอมแปร์โดยกำหนดให้หรือจะนำไปสู่ค่าคงที่ในกฎของคูลอมบ์

อันที่จริง แนวทางทั้งสองที่ขัดแย้งกันนี้ได้รับการนำไปใช้โดยผู้ใช้ระบบ CGS แล้ว ส่งผลให้เกิดสาขาอิสระและขัดแย้งกันสองสาขาของ CGS ดังที่อธิบายไว้ในหัวข้อย่อยด้านล่าง อย่างไรก็ตาม เสรีภาพในการเลือกในการหาหน่วยแม่เหล็กไฟฟ้าจากหน่วยความยาว มวล และเวลา ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงแค่คำจำกัดความของประจุ ในขณะที่สนามไฟฟ้าสามารถเชื่อมโยงกับงานที่กระทำโดยสนามไฟฟ้าต่อประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ได้ แต่แรงแม่เหล็กจะตั้งฉากกับความเร็วของประจุที่เคลื่อนที่เสมอ ดังนั้นงานที่กระทำโดยสนามแม่เหล็กต่อประจุใดๆ จึงเป็นศูนย์เสมอ สิ่งนี้นำไปสู่การเลือกระหว่างกฎแม่เหล็กสองข้อ ซึ่งแต่ละข้อเชื่อมโยงสนามแม่เหล็กกับปริมาณทางกลและประจุไฟฟ้า:

  • กฎข้อแรกอธิบายถึงแรงลอเรนซ์ที่เกิดจากสนามแม่เหล็กBกระทำต่อประจุqที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วv :
  • ข้อที่สองอธิบายถึงการสร้างสนามแม่เหล็กสถิตBโดยกระแสไฟฟ้าIที่มีความยาวจำกัด d lณ จุดที่เคลื่อนที่ไปตามเวกเตอร์rซึ่งเรียกว่ากฎของบิโอต์-ซาวาร์ต : โดยที่rและคือความยาวและเวกเตอร์หน่วยในทิศทางของเวกเตอร์rตามลำดับ

กฎทั้งสองนี้สามารถนำมาใช้เพื่อหาที่มาของกฎแรงของแอมแปร์ข้างต้นได้ ส่งผลให้ได้ความสัมพันธ์ดังนี้: ดังนั้น หากหน่วยของประจุมีพื้นฐานมาจากกฎแรงของแอมแปร์โดยที่ ก็เป็นเรื่องธรรมชาติที่จะหาที่มาของหน่วยของสนามแม่เหล็กโดยการกำหนดให้อย่างไรก็ตาม หากไม่ใช่เช่นนั้น จะต้องเลือกว่ากฎข้อใดในสองข้อข้างต้นเป็นพื้นฐานที่สะดวกกว่าในการหาที่มาของหน่วยของสนามแม่เหล็ก

นอกจากนี้ หากเราต้องการอธิบายสนามการกระจัดทางไฟฟ้าDและสนามแม่เหล็กHในตัวกลางอื่นที่ไม่ใช่สุญญากาศ เราจำเป็นต้องกำหนดค่าคงที่ε และμ ซึ่งเป็นค่าสภาพยอมทางไฟฟ้าและสภาพซึมผ่านทางแม่เหล็ก ของสุญญากาศ ตามลำดับ จากนั้นเราจะได้[ 12 ] (โดยทั่วไป) และโดยที่PและMคือความหนาแน่นของโพลาไรเซชันและ เวกเตอร์ การทำให้เป็นแม่เหล็กหน่วยของPและMมักจะถูกเลือกเพื่อให้ปัจจัย𝜆และ𝜆 เท่ากับ "ค่าคงที่การทำให้เป็นเหตุเป็นผล" และตามลำดับ หากค่าคงที่การทำให้เป็นเหตุเป็นผลเท่ากันแล้วหากค่าคงที่การทำให้เป็นเหตุเป็นผลเท่ากับหนึ่ง ระบบจะเรียกว่า "เป็นเหตุเป็นผล": [ 15 ]กฎสำหรับระบบที่มีรูปทรงเรขาคณิตทรงกลมจะมีปัจจัย 4 π (เช่นประจุจุด ) กฎสำหรับรูปทรงเรขาคณิตทรงกระบอกจะมีปัจจัย 2 π (เช่นลวด ) และกฎสำหรับรูปทรงเรขาคณิตระนาบจะไม่มีปัจจัยπ (เช่นตัวเก็บประจุ แบบแผ่นขนาน ) อย่างไรก็ตาม ระบบ CGS สมัยใหม่ ยกเว้นระบบ Heaviside–Lorentz ใช้𝜆 = 𝜆 = 4 πหรือเทียบเท่ากับดังนั้น ระบบย่อย Gaussian, ESU และ EMU ของ CGS (ที่อธิบายไว้ด้านล่าง) จึงไม่สามารถหาค่าเหมาะสมได้

การขยายระบบ CGS ไปสู่แม่เหล็กไฟฟ้าในรูปแบบต่างๆ

ตารางด้านล่างแสดงค่าคงที่ข้างต้นที่ใช้ในระบบย่อย CGS ทั่วไปบางระบบ:

ระบบ
ไฟฟ้าสถิต[ 12 ] CGS (ESU, esu หรือ stat-)1c −21c −2c −21
แม่เหล็กไฟฟ้า[ 12 ] CGS (EMU, emu หรือ ab-)ซี21c −2111
เกาส์เซียน[ 12 ] CGS1c −111c −2c −1
เฮวิไซด์–ลอเรนซ์[ 12 ] CGS11c −111
ไอเอส111

ในระบบ CGS ค่า c = 2.9979 × 10¹⁰ cm /s และในระบบ SI ค่าc = 2.9979 × 10⁸ m /s และb ≈ 10⁷ / N = 10⁷ m /H

ในแต่ละระบบเหล่านี้ ปริมาณที่เรียกว่า "ประจุ" เป็นต้น อาจเป็นปริมาณที่แตกต่างกัน ซึ่งในที่นี้จะแยกแยะด้วยตัวยก ปริมาณที่สอดคล้องกันของแต่ละระบบมีความสัมพันธ์กันผ่านค่าคงที่สัดส่วน

สมการของแม็กซ์เวลล์สามารถเขียนได้ในแต่ละระบบเหล่านี้ดังนี้: [ 12 ] [ 16 ]

ระบบ กฎของเกาส์ กฎของแอมแปร์-แม็กซ์เวลล์ กฎของเกาส์สำหรับแม่เหล็ก กฎของฟาราเดย์
ซีจีเอส-อีเอสยู
ซีจีเอส-อีเอ็มยู
CGS- เกาส์เซียน
ซีจีเอส-เฮวิไซด์-ลอเรนซ์
ไอเอส

หน่วยไฟฟ้าสถิต (ESU)

ใน ระบบ CGS ที่ใช้ หน่วยไฟฟ้าสถิต (CGS-ESU) ประจุถูกนิยามว่าเป็นปริมาณที่สอดคล้องกับกฎของคูลอมบ์ ในรูปแบบหนึ่ง โดยไม่มีค่าคงที่คูณ (และกระแสไฟฟ้าถูกนิยามว่าเป็นประจุต่อหน่วยเวลา):

หน่วยประจุ ESU แฟรงคลิน ( Fr ) หรือที่รู้จักกันในชื่อstatcoulombหรือประจุ esuจึงถูกกำหนดดังนี้: [ 17 ]

ประจุจุดสองจุดที่มีขนาดเท่ากันและวางห่างกัน 1 เซนติเมตรจะเรียกว่ามีค่าเท่ากับ 1 แฟรงคลินต่อจุด หากแรงไฟฟ้าสถิตระหว่างประจุทั้งสองมีค่าเท่ากับ 1 ไดน์

ดังนั้น ในระบบ CGS-ESU หน่วยแฟรงคลินจึงเท่ากับหน่วยเซนติเมตรคูณด้วยรากที่สองของหน่วยไดน์:

หน่วยของกระแสไฟฟ้าถูกกำหนดดังนี้:

ในระบบ CGS-ESU ประจุqจึงมีมิติเป็นM 1/2 L 3/2 T −1

หน่วยอื่นๆ ในระบบ CGS-ESU ได้แก่สแตทแอมแปร์ (1  สแตทเซล/วินาที) และสแตทโวลต์ (1 เอิร์ก /สแตทเซล) 

ใน CGS-ESU ปริมาณไฟฟ้าและแม่เหล็กทั้งหมดสามารถแสดงได้ในเชิงมิติโดยใช้ความยาว มวล และเวลา และไม่มีปริมาณใดมีมิติที่เป็นอิสระ ระบบหน่วยแม่เหล็กไฟฟ้าดังกล่าว ซึ่งมิติของปริมาณไฟฟ้าและแม่เหล็กทั้งหมดสามารถแสดงได้โดยใช้มิติเชิงกลของมวล ความยาว และเวลา เรียกว่า 'ระบบสัมบูรณ์' ตามธรรมเนียม[ 18 ] : 3

สัญกรณ์ ESU

หน่วยแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดในระบบ CGS-ESU ที่ไม่มีชื่อเฉพาะจะถูกระบุด้วยชื่อ SI ที่สอดคล้องกันโดยมีคำนำหน้า "stat" หรือมีตัวย่อแยกต่างหาก "esu" [ 17 ]แฟรงคลินถูกนำมาใช้เป็นหน่วยฐานที่สี่ของ ESU ซึ่งไม่เหมือนกับสแตทคูลอมบ์อย่างเคร่งครัด (บางครั้งหน่วยของค่าสภาพยอมทางไฟฟ้าก็ถูกใช้เป็นหน่วยฐานที่สี่ด้วย)

หน่วยแม่เหล็กไฟฟ้า (EMU)

ในระบบ CGS อีกรูปแบบหนึ่ง คือหน่วยแม่เหล็กไฟฟ้า ( EMU ) กระแสไฟฟ้าถูกกำหนดโดยแรงที่เกิดขึ้นระหว่างลวดบางๆ สองเส้นที่ขนานกันและยาวไม่สิ้นสุด และประจุถูกกำหนดให้เป็นกระแสไฟฟ้าคูณด้วยเวลา (ในที่สุดวิธีการนี้ก็ถูกนำมาใช้กำหนดหน่วย SI ของแอมแปร์ด้วย)

หน่วยกระแส EMU ไบโอต ( Bi ) หรือที่รู้จักกันในชื่อ กระแส อะแอมแปร์หรือกระแสอีมูจึงถูกกำหนดดังนี้: [ 17 ]

ไบโอต์คือกระแสไฟฟ้าคงที่ซึ่งหากคงไว้ในตัวนำตรงขนานสองตัวที่มีความยาวอนันต์ มีหน้าตัดวงกลมขนาดเล็กมาก และวางห่างกันหนึ่งเซนติเมตรในสุญญากาศจะทำให้เกิดแรงระหว่างตัวนำทั้งสองเท่ากับสองไดน์ต่อความยาวหนึ่งเซนติเมตร

ดังนั้น ในหน่วย CGS ทางแม่เหล็กไฟฟ้าหนึ่งไบโอต์จึงเท่ากับรากที่สองของหนึ่งไดน์:

หน่วยวัดประจุในระบบ CGS EMU คือ:

ในเชิงมิติของระบบ CGS-EMU ประจุqจึงเทียบเท่ากับ M 1/2 L 1/2ดังนั้น ทั้งประจุและกระแสไฟฟ้าจึงไม่ใช่ปริมาณทางกายภาพที่เป็นอิสระในระบบ CGS-EMU

สัญกรณ์ EMU

หน่วยแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดในระบบ CGS-EMU ที่ไม่มีชื่อเฉพาะจะถูกระบุด้วยชื่อ SI ที่สอดคล้องกันโดยมีคำนำหน้า "ab" หรือมีตัวย่อแยกต่างหาก "emu" [ 17 ]ไบโอต์ถูกนำมาใช้เป็นหน่วยฐานที่สี่ของ EMU ซึ่งไม่เหมือนกับอะแอมแปร์อย่างเคร่งครัด (บางครั้งหน่วยการซึมผ่านก็ถูกใช้เป็นหน่วยฐานที่สี่ด้วย) ชื่อหน่วยแม่เหล็กของ EMU ที่สร้างขึ้นจากอะแอมแปร์ ไบโอต์ หรืออะบโวลต์ไม่ควรนำไปใช้กับหน่วยเกาส์เซียน ควรใช้ชื่ออื่นแทน เช่น เออร์สเตดกิลเบิร์ตเอิร์กต่อเกาส์และแม็กซ์เวลล์ ( อะบเทสลาและอะบเวเบอร์แทบจะไม่ถูกใช้แม้แต่กับ EMU)

หน่วย CGS ภาคปฏิบัติ

The practical CGS system is a hybrid system that uses the volt and the ampere as the units of voltage and current respectively. Doing this avoids the inconveniently large and small electrical units that arise in the esu and emu systems. This system was at one time widely used by electrical engineers because the volt and ampere had been adopted as international standard units by the International Electrical Congress of 1881.[19] As well as the volt and ampere, the farad (capacitance), ohm (resistance), coulomb (electric charge), and henry (inductance) are consequently also used in the practical system and are the same as the SI units. The magnetic units are those of the emu system.[20]

The electrical units, other than the volt and ampere, are determined by the requirement that any equation involving only electrical and kinematical quantities that is valid in SI should also be valid in the system. For example, since electric field strength is voltage per unit length, its unit is the volt per centimetre, which is one hundred times the SI unit.

The system is electrically rationalised and magnetically unrationalised; i.e., 𝜆 = 1 and 𝜆 = 4π, but the above formula for 𝜆 is invalid. A closely related system is the International System of Electric and Magnetic Units,[21] which has a different unit of mass so that the formula for 𝜆 is invalid. The unit of mass was chosen to remove powers of ten from contexts in which they were considered to be objectionable (e.g., P = VI and F = qE). Inevitably, the powers of ten reappeared in other contexts, but the effect was to make the familiar joule and watt the units of work and power respectively.

ระบบแอมแปร์-เทิร์นถูกสร้างขึ้นในลักษณะเดียวกัน โดยพิจารณาว่าแรงเคลื่อนแม่เหล็กและความแรงของสนามแม่เหล็กเป็นปริมาณทางไฟฟ้า และทำให้ระบบมีความสมเหตุสมผลโดยการหารหน่วยของความแรงของขั้วแม่เหล็กและการทำให้เป็นแม่เหล็กด้วย 4π หน่วย ของปริมาณสองอย่างแรก คือแอมแปร์และแอมแปร์ต่อเซนติเมตรตามลำดับ หน่วยของสภาพซึมผ่านของแม่เหล็กคือหน่วยของระบบ emu และสมการองค์ประกอบแม่เหล็กคือB = (4π / 10) μHและB = (4π / 10 ) + μ₀Mความต้านทานแม่เหล็กมีหน่วยแบบผสมเพื่อให้มั่นใจว่ากฎของโอห์มใช้ได้กับวงจร

ในระบบปฏิบัติทั้งหมดε = 8.8542 × 10 −14 A⋅s/(V⋅cm), μ = 1 V⋅s/(A⋅cm) และc 2 = 1/(4 π × 10 −9 ε μ ) สมการของแม็กซ์เวลล์ในพื้นที่ว่างก็เหมือนกันในทุกระบบเช่นกัน

สมการของแม็กซ์เวลล์ในระบบปฏิบัติ[ 22 ]
ชื่อระบบทั้งหมดอยู่ในสภาวะสุญญากาศระบบของกิลเบิร์ตในสสารระบบแอมแปร์-เทิร์นในสสาร
กฎของเกาส์
กฎของเกาส์สำหรับแม่เหล็ก
กฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์
สมการแอมแปร์-แม็กซ์เวลล์

ในระบบปฏิบัติจริง ค่าความเหนี่ยวนำถือเป็นปริมาณทางไฟฟ้าและกำหนดโดยL = 10 −8 N Φ / I [ 23 ]หน่วยของมันคือเฮนรี ซึ่งใช้สัญลักษณ์ H หน่วยทางคณิตศาสตร์ของค่าสภาพซึมผ่านได้คือ 1 H/cm แม้ว่าหน่วยทางกายภาพจะเป็น 4 π × 10 −9 เฮนรีต่อเซนติเมตรก็ตาม ในที่นี้เรา ใช้คำแทนหน่วยทางกายภาพและสัญลักษณ์แทนหน่วยทางคณิตศาสตร์ ซึ่งเป็นสัญลักษณ์แทนหน่วยทางกายภาพในระบบ

รูปแบบอื่นๆ

ในช่วงเวลาต่างๆ มีระบบหน่วยแม่เหล็กไฟฟ้าประมาณครึ่งโหลที่ใช้งานอยู่ โดยส่วนใหญ่มีพื้นฐานมาจากระบบ CGS [ 24 ]ซึ่งรวมถึงหน่วยเกาส์เซียนและหน่วยเฮวิไซด์-ลอเรนซ์

หน่วยแม่เหล็กไฟฟ้าในระบบ CGS ต่างๆ

การแปลงหน่วย SI ในแม่เหล็กไฟฟ้าเป็น ESU, EMU และระบบย่อยเกาส์เซียนของ CGS [ 25 ] [ 17 ]
ปริมาณเครื่องหมายหน่วย SIหน่วย ESUหน่วยเกาส์เซียนหน่วย EMU
ประจุไฟฟ้าq1 ซี≘ (10 −1 c ) statC (Fr)≘ (10 −1 ) abC
กระแสไฟฟ้าฉัน1 เอ≘ (10 −1 c ) statA (Fr/s)≘ (10 −1 ) abA (Bi)
ศักย์ไฟฟ้า / แรงดันไฟฟ้าφ / V, E1 โวลต์≘ (10 8 c −1 ) statV (erg/Fr)≘ (10 8 ) abV
สนามไฟฟ้าอี1 โวลต์ / เมตร≘ (10 6 c −1 ) statV / cm (dyn/Fr)≘ (10 6 ) abV / cm
สนามการกระจัดทางไฟฟ้าดี1 C / m 2≘ (4 π × 10 −5 ) statC / ซม. 2≘ (4 π × 10 −5 ) abC / cm 2
โมเมนต์ไดโพลไฟฟ้าพี1 Cm≘ (10 c ) statCcm≘ (10) abCcm
ฟลักซ์ไฟฟ้าΦ 1 ซี≘ (4 π × 10 −1 c ) statC≘ (4 π × 10 −1 ) abC
ค่าสภาพยอมทางไฟฟ้าε1 ฟุต / เมตร≘ (4 π × 10 −11 c 2 ) ซม. /ซม≘ (4 π × 10 −11 ) 2 / ซม. 2
ความต้านทานอาร์1 โอห์ม≘ (10 9 c −2 ) statΩ (s/cm)≘ (10 9 ) abΩ
ความต้านทานρ1 โอห์มม.≘ (10 11 c −2 ) statΩcm (s)≘ (10 11 ) abΩcm
ความจุซี1 เอฟ≘ (10 −9 c 2 ) statF (cm)≘ (10 −9 ) abF
ความเหนี่ยวนำแอล1 ชั่วโมง≘ (10 9 c −2 ) statH (s 2 /cm)≘ (10 9 ) abH
สนามแม่เหล็ก Bบี1 ตัน≘ (10 4 c −1 ) statT≘ (10 4 ) G
สนามแม่เหล็ก Hชม1 แอมป์ / เมตร≘ (4 π × 10 −3 c ) statA / ซม≘ (4 π × 10 −3 ) Oe
โมเมนต์ไดโพลแม่เหล็กμ1 Am 2≘ (10 3 c ) statAcm 2≘ (10 3 ) เอิร์ก / G
ฟลักซ์แม่เหล็กΦ 1 ดับเบิลยูบี≘ (10 8 c −1 ) statWb≘ (10 8 ) Mx
การซึมผ่านμ1 ชั่วโมง / นาที≘ ((4 π ) −1 × 10 7 −2 ) วิ2 / ซม. 2≘ ((4 π ) −1 × 10 7 ) ซม . /ซม
แรงเคลื่อนแม่เหล็ก1 เอ≘ (4 π × 10 −1 c ) สถานะA≘ (4 π × 10 −1 ) Gi
ความต้านทานแม่เหล็ก1 H −1≘ (4 π × 10 −9 c 2 ) สถานะH −1≘ (4 π × 10 −9 ) Gi / Mx

ในตารางนี้c =29 979 245 800คือค่าตัวเลขของความเร็วแสงในสุญญากาศเมื่อแสดงในหน่วยเซนติเมตรต่อวินาที สัญลักษณ์ "≘" ใช้แทนเครื่องหมายเท่ากับ "=" เพื่อเป็นการเตือนว่าข้อความการแปลงในตารางไม่ใช่สมการ ตัวอย่างเช่น ตามแถวความจุในตาราง ถ้าตัวเก็บประจุมีความจุ 1  F ในระบบ SI จะมีความจุเท่ากับ (10 −9 c 2 ) cm ในระบบ ESU ข้อความนี้ไม่ใช่สมการ ดังนั้นจึงไม่ถูกต้องที่จะแทนที่ "1 F" ด้วย "(10 −9 c 2 ) cm" ในสมการหรือสูตร (คำเตือนนี้เป็นลักษณะพิเศษของหน่วยแม่เหล็กไฟฟ้า ในทางตรงกันข้ามการแทนที่ เช่น "1 m" ด้วย "100 cm" ในสมการหรือสูตรนั้นถูกต้อง เสมอ )      

ค่าคงที่ทางฟิสิกส์ในหน่วย CGS

ค่าคงที่ทางกายภาพที่ใช้กันทั่วไปในหน่วย CGS [ 26 ]
คงที่ เครื่องหมาย ค่า
ค่าคงที่มวลอะตอม1.660 539 069 × 10 −24 กรัม 
แม่เหล็กโบร์μ 9.274 010 066 × 10 −21 erg / G  (EMU, Gaussian)
2.780 278 273 × 10 −10 สถิติ⋅ซม. 2 (ESU)
รัศมีโบร์05.291 772 105 × 10 −9 ซม. 
ค่าคงที่ของโบลต์ซมันน์เค1.380 649 × 10 −16 erg / K 
มวลอิเล็กตรอนฉัน9.109 383 71 × 10 −28 กรัม 
ประจุพื้นฐานอี4.803 204 71 × 10 −10 Fr  (ESU, Gaussian)
1.602 176 634 × 10 −20 abC  (อีมู)
ค่าคงที่โครงสร้างละเอียดα0.007 297 352 564
ค่าคงที่แรงโน้มถ่วงของนิวตันจี6.6743 × 10 −8 dynซม. 2 / g 2 
ค่าคงที่ของพลังค์ชม.6.626 070 15 × 10 −27 เอิร์กวินาที 
ค่าคงที่ของพลังค์ที่ลดลง ชม1.054 571 817 × 10 −27 เอิร์กวินาที 
ความเร็วแสง2.997 924 58 × 10 10 ซม . / วินาที 

ข้อดีและข้อเสีย

การขาดชื่อหน่วยที่ไม่ซ้ำกันอาจก่อให้เกิดความสับสนได้: "15 emu" อาจหมายถึง 15 แอมแปร์หรือ 15 หน่วย emu ของโมเมนต์ไดโพลไฟฟ้าหรือ 15 หน่วย emu ของความไวต่อสนามแม่เหล็กบางครั้ง (แต่ไม่เสมอไป) อาจหมายถึงต่อกรัมหรือต่อโมลแต่ระบบหน่วย SI ที่มีชื่อเฉพาะเจาะจงช่วยขจัดความสับสนในการใช้งาน: 1 แอมแปร์เป็นค่าคงที่ของปริมาณที่ระบุไว้ เช่นเดียวกับ 1 เฮนรี 1 โอห์มและ 1 โวลต์  

ในระบบ CGS-Gaussianนั้น สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กมีหน่วยเดียวกัน 4 π ε ถูกแทนที่ด้วย 1 และค่าคงที่มิติเดียวที่ปรากฏในสมการของแม็กซ์เวลล์คือcซึ่งก็คือความเร็วแสงระบบ Heaviside–Lorentzก็มีคุณสมบัติเหล่านี้เช่นกัน (โดยที่ε เท่ากับ 1)

ในระบบหน่วย SI และระบบอื่นๆ ที่ใช้เหตุผล (เช่น ระบบHeaviside–Lorentz ) หน่วยของกระแสไฟฟ้าถูกเลือกให้สมการแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับทรงกลมที่มีประจุประกอบด้วย 4π สมการที่เกี่ยวข้องกับขดลวดกระแสไฟฟ้าและลวดตรงประกอบด้วย 2π และสมการที่เกี่ยวข้องกับพื้นผิวที่มีประจุไม่มีπเลย ซึ่งเป็นการเลือกที่สะดวกที่สุดสำหรับการใช้งานในวิศวกรรมไฟฟ้าและเกี่ยวข้องโดยตรงกับสมมาตรทางเรขาคณิตของระบบที่อธิบายโดยสมการนั้น

ระบบหน่วยเฉพาะทางถูกนำมาใช้เพื่อลดความซับซ้อนของสูตรมากกว่าระบบ SI หรือ CGS โดยการกำจัดค่าคงที่ผ่านข้อตกลงในการปรับค่าปริมาณให้เป็นมาตรฐานโดยอ้างอิงจากระบบหน่วยธรรมชาติ บางระบบ ตัวอย่างเช่น ในฟิสิกส์อนุภาคมีการใช้ระบบที่ปริมาณทุกอย่างแสดงด้วยหน่วยพลังงานเพียงหน่วยเดียว คืออิเล็กตรอนโวลต์โดยความยาว เวลา และอื่นๆ จะถูกแปลงเป็นหน่วยพลังงานโดยการใส่ปัจจัยความเร็วแสงcและค่าคงที่ของพลังค์แบบลดทอนħระบบหน่วยนี้สะดวกสำหรับการคำนวณในฟิสิกส์อนุภาคแต่ไม่เหมาะสมในบริบทอื่นๆ

ดูเพิ่มเติม

เอกสารอ้างอิงและหมายเหตุ

  1. "ระบบเซนติเมตร-กรัม-วินาที | ฟิสิกส์"สารานุกรมบริแทนนิกาสืบค้นเมื่อ27 มีนาคม 2018
  2. "ระบบหน่วยเซนติเมตร-กรัม-วินาที (CGS) – ความช่วยเหลือในการเขียนโปรแกรม Maple" . www.maplesoft.com . สืบค้นเมื่อ27 มีนาคม 2018 .
  3. Carron, Neal J. (21 พฤษภาคม 2015). "Babel of units: The evolution of units systems in classical electromagnetism". arXiv : 1506.01951 [ physics.hist-ph ].
  4. Jackson, JD. Classical Electrodynamics, ฉบับที่ 3. Wiley, 1999.
  5. Mohr, Peter J.; Newell, David B.; Taylor, Barry N. "ค่าที่แนะนำโดย CODATA สำหรับค่าคงที่ทางฟิสิกส์พื้นฐาน: 2014" Rev. Mod. Phys. 88 (3), 035009 (2016).
  6. Gauss, CF (1832), "Intensitas vis magneticae terrestris ad mensuram absolutam revocata", ความคิดเห็นของ Societatis Regiae Scientiarum Gottingensis ล่าสุด , 8 : 3– 44คำแปลภาษาอังกฤษ
  7. Hallock, William; Wade, Herbert Treadwell (1906). เค้าโครงวิวัฒนาการของหน่วยวัดและระบบเมตริก . นิวยอร์ก: The Macmillan Co. หน้า200. 
  8. Thomson, Sir W ; Foster, Professor GC ; Maxwell, Professor JC ; Stoney, Mr GJ ; Jenkin, Professor Fleeming ; Siemens, Dr ; Bramwell, Mr FJ (กันยายน 1873). Everett, Professor (บรรณาธิการ). รายงานฉบับแรกของคณะกรรมการคัดเลือกและกำหนดชื่อหน่วยไดนามิกและไฟฟ้าการประชุมครั้งที่ 43 ของสมาคมวิทยาศาสตร์แห่งอังกฤษเพื่อความก้าวหน้า แบรดฟอร์ด: John Murray. หน้า223. สืบค้นเมื่อ2012-04-08 . 
  9. Thompson, Ambler; Taylor, Barry N. (มีนาคม 2008). คู่มือการใช้ระบบหน่วยสากล (SI) (PDF) (รายงาน). หน้า10. สืบค้นเมื่อ3 มีนาคม 2024 . 
  10. Waldron, Anne; Judd, Peggy; Miller, Valerie (กุมภาพันธ์ 1993), คู่มือรูปแบบและสัญลักษณ์ของ Physical Review (PDF) , สมาคมฟิสิกส์อเมริกัน, หน้า15 , สืบค้นเมื่อ 3 มีนาคม 2024 
  11. Wilkins, George A. (1989), คู่มือการจัดรูปแบบของ IAU (PDF) , สหพันธ์ดาราศาสตร์สากล, หน้า20 , สืบค้นเมื่อ 3 มีนาคม 2024 
  12. 1 2 3 4 5 6 7 8แจ็กสัน, จอห์น เดวิด (1999). อิเล็กโทรไดนามิกส์คลาสสิก ( ฉบับที่ 3). นิวยอร์ก: ไวลีย์. หน้า775–784 . ISBN   0-471-30932-X.
  13. ไวส์สไตน์, เอริค ดับเบิลยู. "cgs" . โลกแห่งฟิสิกส์ของเอริค ไวส์สไตน์ .
  14. "สเปกโทรสโกปีอะตอม" . สเปกโทรสโกปีอะตอม . NIST . สืบค้นเมื่อ25 ตุลาคม 2015 .
  15. Cardarelli, F. (2004). สารานุกรมหน่วยวิทยาศาสตร์ น้ำหนัก และการวัด: ค่าเทียบเท่า SI และที่มา ( ฉบับที่ 2). Springer. หน้า20. ISBN   1-85233-682-X.
  16. Leung, PT (2004). "หมายเหตุเกี่ยวกับนิพจน์ 'อิสระของระบบ' ของสมการของแม็กซ์เวลล์" European Journal of Physics . 25 (2): N1– N4. Bibcode : 2004EJPh...25N...1L . doi : 10.1088/0143-0807/25/2/N01 . S2CID 43177051 . 
  17. 1 2 3 4 5 Cardarelli, F. (2004). สารานุกรมหน่วยทางวิทยาศาสตร์ น้ำหนัก และการวัด: ค่าเทียบเท่า SI และที่มา ( ฉบับที่ 2). Springer. หน้า20–25 . ISBN   1-85233-682-X.
  18. เฟนนา, โดนัลด์ (2002). พจนานุกรมเกี่ยวกับน้ำหนัก การวัด และหน่วย . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด. ISBN 978-0-19-107898-9.
  19. Tunbridge, Paul (1992). Lord Kelvin: His Influence on Electrical Measurements and Units . IET. หน้า34–40 . ISBN  0-86341-237-8.
  20. Knoepfel, Heinz E. (2000). สนามแม่เหล็ก: บทความเชิงทฤษฎีที่ครอบคลุมสำหรับการใช้งานจริง . Wiley. หน้า543. ISBN  3-527-61742-6.
  21. Dellinger, John Howard (1916). ระบบหน่วยไฟฟ้าและแม่เหล็กสากล . วอชิงตัน ดี.ซี.: สำนักพิมพ์รัฐบาลสหรัฐอเมริกา.
  22. Knoepfel, หน้า 542.
  23. เดลลิงเกอร์, หน้า 625.
  24. Bennett, LH; Page, CH; Swartzendruber, LJ (1978). "ความคิดเห็นเกี่ยวกับหน่วยในแม่เหล็ก"วารสารวิจัยของสำนักงานมาตรฐานแห่งชาติ 83 ( 1): 9– 12. doi : 10.6028/jres.083.002 . PMC 6752159 . PMID 34565970 .  
  25. Gray, Truman S. (1954). อิเล็กทรอนิกส์ประยุกต์ . นิวยอร์ก: John Wiley & Sons, Inc. หน้า 830–831, ภาคผนวก B.
  26. AP French; Edwind F. Taylor (1978). An Introduction to Quantum Physics . WW Norton & Company.

วรรณกรรมทั่วไป

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Centimetre–gram–second_system_of_units&oldid=1361855355#Electromagnetic_units_.28EMU.29 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ระบบหน่วยเซนติเมตร-กรัม-วินาที

ระบบหน่วยเซนติเมตร-กรัม-วินาที ( CGS หรือ cgs) เป็นรูปแบบหนึ่งของระบบเมตริก โดยใช้เซนติเมตรเป็นหน่วยความยาว กรัมเป็นหน่วยมวลและวินาทีเป็นหน่วยเวลาหน่วยเชิงกล CGS...

ประวัติศาสตร์

ระบบ CGS ย้อนกลับไปถึงข้อเสนอในปี 1832 โดยนักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน คาร์ล ฟรีดริช เกาส์ เพื่อสร้างระบบหน่วยสัมบูรณ์บนพื้นฐานของหน่วยพื้นฐานสามหน่วย ได้แก่ ความยาว มวล และเวลา [ 6 ] เกาส์เลือกหน่วยมิลลิเมตร มิลลิกรัม และวินาที [ 7 ] ในปี 1873 คณะกรรมการของ...

นิยามของหน่วย CGS ในกลศาสตร์

ในทางกลศาสตร์ ปริมาณในระบบ CGS และ SI ถูกกำหนดไว้เหมือนกัน ระบบทั้งสองแตกต่างกันเพียงแค่มาตราส่วนของหน่วยพื้นฐานสามหน่วย (เซนติเมตรเทียบกับเมตร และกรัมเทียบกับกิโลกรัม ตามลำดับ) โดยหน่วยที่สาม (วินาที) นั้นเหมือนกันในทั้งสองระบบ

คำจำกัดความและตัวประกอบการแปลงหน่วย CGS ในกลศาสตร์

ปริมาณ สัญลักษณ์ปริมาณ ชื่อหน่วย CGS สัญลักษณ์หน่วย คำจำกัดความของหน่วย ในหน่วย SI ความ ยาว ตำแหน่ง แอล , x เซนติเมตร ซม. 1/100 เมตร 10 −2 ม. มวล ม กรัม จี 1/1000 กิโลกรัม 10 −3 กก. เวลา ที ที่สอง ส 1 วินาที 1 วินาที ความเร็ว วี เซนติเมตรต่อวินาที ซม.