CGS sistemi

CGS sistemi a, ölçüm birimleri sistemi arasında fiziksel miktarları , temel birimleri arasında mekanik olarak santimetre (için uzunlukta ), Gram (için kütleleri ) ve ikinci (için zaman ). Birimler için elektrik ve manyetik , CGS-UES sisteminin (elektrostatik) dahil olmak üzere birçok değişik unsurlar, (elektromanyetik) CGS-EMU, birimlerin Gauss sistemi ve Lorentz-Heaviside birimlerinin sistem  (in) .

Temel ve kullanım

CGS sistemi önerdiği Advancement of Science için İngiliz Kültür Derneği de 1874 . Bu kullanılan bilim ortasına XX inci  yüzyılın.
In 1946 Ağırlıklar ve Ölçüler Uluslararası Komitesi onaylı MKSA sistemini ( metre , kilogram , ikinci , amper ).
Bugün Uluslararası Birimler Sistemi yedi temel birim kullanmaktadır .

CGS sistemi hala bazı bilim alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, iletkenlik ölçümünde, hücre sabitleri cm- 1 olarak verilir . Kızılötesi veya UV ile görülebilir spektroskopide en yaygın kullanılan birim ayrıca cm- 1'dir . Periyodik tabloda birimler mol başına gram cinsindendir (MKS sisteminde olması gerektiği gibi kg / mol cinsinden değil). Bu sistem, aynı zamanda yaygın olarak kullanılan astronomi akımları genellikle erg / s / cm olarak ifade edilmiştir 2 , ya da / Hz gravimetri .

Mekanik birimler

Tamamen mekanik problemler (yani, elektrik veya manyetizma müdahalesi olmadan ) yalnızca üç bağımsız boyuta ve dolayısıyla üç temel birime sahiptir . Uzunluk , kütle ve zamanı bağımsız boyutlar olarak seçtikten sonra , diğer tamamen mekanik büyüklükler, santimetre (cm), gram (g) ve saniye (s) 'nin temel birimlerinden türetilen birimler kullanılarak ifade edilir.

Mekanikte kullanılan CGS birimleri
Boyut CGS Birimi Sembol Eşdeğerlik SI birimlerinde değer
uzunluk santimetre santimetre 10 −2 m
kitle gram g 10 −3 kg
zaman ikinci s 1 sn
hızlanma gal Gal cm s −2 10 −2  m / s 2
gücü din dyn g cm s −2 10 −5 N
enerji erg erg g cm 2  s −2 10 -7 D
güç saniyede erg erg / s g cm 2  s −3 10 -7 W
basınç Barye Ba dyn / cm 2 = g cm −1  s −2 10 −1 Pa
viskozite duruş P g cm −1  s −1 10 −1  Pa s

Tamamen mekanik ölçümlerde (yani uzunluk, kütle, kuvvet, enerji, basınç vb. Birimleri içeren), CGS ve SI arasındaki farklar basit ve önemsizdir. Birim dönüştürme faktörleri her zaman 10'un katlarıdır, örneğin 100 cm = 1 m ve 1000 g = 1 kg ve dönüştürme faktörü, dikkate alınan birimin boyutlarında denklemden çıkarılır. Örneğin, CGS kuvvet birimi, 1 g⋅cm / s2 olarak tanımlanan dyne'dir, dolayısıyla SI kuvvet birimi, newton (1 kg⋅m / s2), 100.000 dyne eşittir.

Elektromanyetizma birimleri

Elektromanyetik olayların ölçümlerinde (yük birimleri, elektrik ve manyetik alanlar, voltaj vb. Dahil), CGS ve SI arasındaki dönüşüm mekanik birimlerden daha incedir.

Elektromanyetizmanın fiziksel yasaları için formüller (Maxwell denklemleri gibi), kullanılan birimler sistemine bağlı bir biçim alır. Aslında, elektromanyetik büyüklükler SI ve CGS'de farklı şekilde tanımlanırken, mekanik büyüklükler aynı şekilde tanımlanır. CGS ve SI sistemlerindeki elektromanyetik birimlerle ilgili dönüştürme faktörleri, özellikle bu formüllerde görünen sabitlerin doğasında, her birim sistemi tarafından formüle edilen elektromanyetizmanın fiziksel yasalarını ifade eden formüllerdeki farklılıklar tarafından daha karmaşık hale getirilir.

Aşağıdaki örnek, iki sistemin inşa edilme şeklindeki temel farkı gösterecektir:

Ek olarak, CGS içinde elektromanyetik büyüklükleri tanımlamanın birkaç tutarlı yolu vardır, bu da farklı "alt sistemlere" yol açar: Gauss birimleri, "ESU", "EMU" ve Lorentz - Heaviside birimleri. Tüm bu alternatiflerde bugün baskın kullanım Gauss birim sistemidir ve elektromanyetizmada “CGS birimlerinden” bahsettiğimizde genellikle CGS-Gauss birimlerine atıfta bulunuyoruz.

Notlar ve referanslar

  1. [PDF] Bkz . Univ-lemans.fr adresindeki "Un peu d'histoire" , 27 Ocak 2017'de erişildi
  2. "  SI ile kullanımda olan SI olmayan birimler ve temel sabitlere dayalı birimler  " , BIPM'de (erişim tarihi 2 Eylül 2018 ) .
  3. (in) William Thomson, Carey Foster, James Clerk Maxwell, George Johnstone Stoney, Fleeming Jenkin, Carl Wilhelm Siemens ve Frederick Bramwell (Eylül 1873) " Dinamik ve Elektrik Birimlerinin Seçimi ve Sınıflandırılması Komitesi'nin Kırk Yılındaki  İlk Raporu  " - İngiliz Bilim Gelişimi Derneği'nin Üçüncü Toplantısı  : 223-225 s., Bradford: John Murray. Erişim tarihi 31 Ağustos 2018  .

İlgili Makaleler