CGS-mértékegységrendszer

A CGS (centiméter–gramm–szekundum) mértékegységrendszer (rövidítve CGS vagy cgs) a metrikus mértékegységrendszer egy változata: a centiméter mint a hosszúság egysége, a gramm mint a tömeg egysége és a másodperc mint az idő egysége. Az összes CGS mechanikai egység ebből a három alapegységből egyértelműen származtatható, de a CGS-rendszer kiterjesztésének az elektromágnességre számos különböző módja létezik.

Történet

A CGS-rendszer a német matematikus, Carl Friedrich Gauss 1832-es javaslatán alapul, hogy a három egység – hosszúság, tömeg és idő – alapozza meg a mértékegységek rendszerét. Gauss a milliméter, a milligramm és a másodperc egységeit választotta. 1873-ban a Brit Tudományos Fejlesztési Egyesület bizottsága – benne a brit fizikusok, James Clerk Maxwell és William Thomson – ajánlotta a centiméter, gramm és másodperc alapegységek általános elfogadását, és az összes származtatott elektromágneses egység kifejezését ezekkel az alapegységekkel.

A CGS-egységek meghatározása a mechanikában

A mechanikában az egységek CGS- és SI-rendszerei azonos módon épülnek fel. A két rendszer a három alapegység közül kettőben csak az arányokban különbözik (centiméter/méter és gramm/kilogramm), míg a harmadik egység (másodperc az idő egységeként) mindkét rendszerben azonos.

A CGS-ben és az SI-ben a mechanika mértékegységei között azonosság áll fenn, a mechanika törvényeit nem érinti az egységek választása. Az összes származtatott mértékegység definíciója a három alapegységre alapozva tehát mindkét rendszerben azonos, és a származtatott egységek egyértelmű kapcsolatot tartalmaznak:

Így például a CGS-nyomásegység, a barye, a CGS alapegységéhez kapcsolódik, a hosszúság, a tömeg és az idő ugyanúgy, mint az SI-nyomásegység, a pascal, az SI alapegységekhez kapcsolódik, tömeg és idő:

1 nyomásegység = 1 erőegység / (1   hosszúságegység)² = 1   tömegegység / (1 hosszúságegység (1 időegység)²)

1 Ba (= 1×10⁻⁶ bar) = 1 g / (cm⋅s²⁾

1 Pa = 1   kg / (m⋅s² ).

A CGS-ből származtatott egység SI-alapmértékegységek alapján történő kifejezése, vagy fordítva, megköveteli a két rendszert összekapcsoló skálafaktorok kombinálását:

1 Ba = 1 g / (cm⋅s² ) = 10⁻³ kg / (10 ⁻² m⋅s² ) = 10 ⁻¹ kg / (m⋅s² ) = 10⁻¹ Pa.

Források

• Griffiths, David J.. Appendix C: Units, Introduction to Electrodynamics (3rd ed.). Prentice Hall (1999). ISBN 0-13-805326-X  Griffiths, David J.. Appendix C: Units, Introduction to Electrodynamics (3rd ed.). Prentice Hall (1999). ISBN 0-13-805326-X  Griffiths, David J.. Appendix C: Units, Introduction to Electrodynamics (3rd ed.). Prentice Hall (1999). ISBN 0-13-805326-X 
• Jackson, John D.. Appendix on Units and Dimensions, Classical Electrodynamics (3rd ed.). Wiley (1999). ISBN 0-471-30932-X  Jackson, John D.. Appendix on Units and Dimensions, Classical Electrodynamics (3rd ed.). Wiley (1999). ISBN 0-471-30932-X  Jackson, John D.. Appendix on Units and Dimensions, Classical Electrodynamics (3rd ed.). Wiley (1999). ISBN 0-471-30932-X 
• Kent, William. Electrical Engineering. Standards of Measurement page 1024, The Mechanical Engineer's Pocket-book (5th ed.). Wiley (1900) 
• Littlejohn, Robert (Fall 2017). "Gaussian, SI and Other Systems of Units in Electromagnetic Theory" (PDF). Physics 221A, University of California, Berkeley lecture notes. 2015. december 11. dátummal az eredeti (PDF) címről archiválva. Hozzáférés: 2017. december 15.

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Centimetre–gram–second system of units című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.