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. \ t   a hosszúság egysége (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.

Általános irodalom

• 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: Gaussian, SI and Other Systems of Units in Electromagnetic Theory (PDF). Physics 221A, University of California, Berkeley lecture notes, 2017. február 1. [2015. december 11-i dátummal az eredetiből 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.