Система СГС и для чего она нужна | Инженерные знания
Когда мы смотрим на какую-либо физическую величину, то видим, что к ней приписаны какие-то единицы измерения. Ньютоны, сантиметры, вольты.
Система СГС
Единицы измерения обращают наше внимание на принадлежность некоторой величины к какой-либо группе и нужны для того, чтобы быстро ориентироваться в числах. Это как имя для нас с вами. Но про роль единиц измерения говорить сейчас не стоит. Рассмотрим специфическую систему измерения СГС, которая частенько проскакивает в учебниках физики.
Большинство величин в учебниках физики измеряются в системе СИ. Это привычная единица измерения и вопросов к ней как-то уже и не возникает. В системе СИ основными величинами приняты килограмм (кг), метр (м) и секунды (с). На базе этих величин строятся производные величины. Скажем, скорость будет измеряться в метрах в секунду, а ускорение — в метрах на секунду в квадрате.
Хитрая система СГС отличается тем, что в ней основными единицами являются сантиметр (для измерения длины), грамм (для измерения массы) и секунда (как это ни странно, для измерения времени). Не сложно теперь догадаться, что СГС — это аббревиатура от этих единиц. Расшифровывается всё это как сантиметр-грамм-секунда.
Эта система измерения активно широко использовалась до принятия Международной системы единиц (СИ). Есть и другое название — абсолютная физическая система единиц.
Остальные единицы измерения получаются благодаря применению математических действий к основным физическим величинам. Если перемножить что-либо или возвести в степень, то получим новую физическую величину. Соответственно, если выполнить эти операции, то получается ряд производных величин для системы СГС, которые были получены в результате нехитрых математических действий над всеми остальными величинами.
В СИ для некоторых явлений были введены дополнительные единицы. В СГС их не было. Речь идёт про электромагнитные физические величины. Когда создавалась система СГС таких явлений попросту ещё не существовало в природе. Точнее в природе-то они были, но физика их ещё не описывала. В итоге некоторые величины имеют другие размерности, нежели в системе СИ.
Занятно, что большинство производных величин в СГС имеют свои названия. Например, ускорение измеряется в галах (см/с²). Сила измеряется в динах (г·см/с²) и теперь понятным становится название прибора динамометр. Энергия измеряется в эргах (г·см²/с²), а давление — в бариях (дин/см²)
Система СГС используется до сих пор несмотря на свой почтенный возраст. В теоретической физике она считается более удобной, так как с её помощью легче записывается ряд законов электромагнетизма. Использовать систему СГС сегодня не будет ошибкой. Другое дело, что для большинства задачек, которые нам предлагаются в учебниках, гораздо лучше подходит система СИ. Нет никакого смысла усложнять жизнь использованием СГС, если задача линейная и простая. Однако, если предложить ответ к задаче в СГС, то это тоже не будет ошибкой.
Поделиться в социальных сетях
Вам может понравиться
Системы измерения СИ, СГС, МКС, МТС, МКГСС, СГСЭ, СГСМ, ES, EM, e.s., e.m., CGS, MKS units
Раздел недели: Скоропись физического, математического, химического и, в целом, научного текста, математические обозначения. Математический, Физический алфавит, Научный алфавит.
Поиск на сайте DPVA
Поставщики оборудования
Полезные ссылки
О проекте
Обратная связь
Ответы на вопросы.
Оглавление
Таблицы DPVA.ru — Инженерный Справочник
Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva. ru: главная страница / / Техническая информация/ / Алфавиты, номиналы, единицы/ / Перевод единиц измерения величин. Перевод единиц измерения физических величин. Таблицы перевода единиц величин. Перевод химических и технических единиц измерения величин. Величины измерения. Таблицы соответствия величин. / / Системы измерения СИ, СГС, МКС, МТС, МКГСС, СГСЭ, СГСМ, ES, EM, e.s., e.m., CGS, MKS units
Поделиться:
Системы измерения СИ, СГС, МКС, МТС, МКГСС, СГСЭ, СГСМ, ES, EM, e.s., e.m., CGS, MKS, MKGSS, MTS units, единицы, величины
Система измерения СИ была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам, некоторые последующие конференции внесли в СИ ряд изменений.
Система СИ определяет семь основных и производные единицы измерения, а также набор приставок. Установлены стандартные сокращённые обозначения для единиц измерения и правила записи производных единиц.
В России действует ГОСТ 8.417-2002, предписывающий обязательное использование СИ. В нем перечислены единицы измерения, приведены их русские и международные названия и установлены правила их применения. По этим правилам в международных документах и на шкалах приборов допускается использовать только международные обозначения. Во внутренних документах и публикациях можно использовать либо международные либо русские обозначения (но не те и другие одновременно).
Основные единицы: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. В рамках СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, т. е. ни одна из основных единиц не может быть получена из других.
Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в Системе СИ присвоены собственные названия.
Приставки можно использовать перед названиями единиц измерения; они означают, что единицу измерения нужно умножить или разделить на определенное целое число, степень числа 10. Например приставка «кило» означает умножение на 1000 (километр = 1000 метров). Приставки СИ называют также десятичными приставками.
История
Система СИ основана на метрической системе мер, которая была создана французскими учеными и впервые была широко внедрена после Великой Французской революции. До введения метрической системы, единицы измерения выбирались случайно и независимо друг от друга. Поэтому пересчет из одной единицы измерения в другую был сложным. К тому же в разных местах применялись разные единицы измерения, иногда с одинаковыми названиями. Метрическая система должна была стать удобной и единой системой мер и весов.
В 1799 г. были утверждены два эталона — для единицы измерения длины ( метр) и для единицы измерения веса ( килограмм).
В 1874 г. была введена система СГС, основанная на трех единицах измерения — сантиметр, грамм и секунда. Были также введены десятичные приставки от микро до мега.
В 1889 г. 1-ая Генеральная конференция по мерам и весам приняла систему мер, сходную с СГС, но основанную на метре, килограмме и секунде, т. к. эти единицы были признаны более удобными для практического использования.
В последующем были введены базовые единицы для измерения физических величин в области электричества и оптики.
В 1960 г. XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла стандарт, который впервые получил название «Международная система единиц (СИ)».
В 1971 г. IV Генеральная конференция по мерам и весам внесла изменения в СИ, добавив, в частности, единицу измерения количества вещества ( моль).
В настоящее время СИ принята в качестве законной системы единиц измерения большинством стран мира и почти всегда используется в области науки (даже в тех странах, которые не приняли СИ).
Исторические системы мер и единиц.
До введения международной системы единиц СИ применялись следующие системы единиц:
Система Гаусса.
Впервые понятие системы единиц физических величин было введено немецким математиком К. Гауссом (1832). Идея Гаусса состояла в следующем. Сначала выбирается несколько величин, не зависящих друг от друга. Величины эти называют основными, а их единицы – основными единицами системы единиц. Основные величины выбираются так, чтобы, пользуясь формулами, выражающими связь между физическими величинами, можно было образовать единицы других величин. Единицы, полученные с помощью формул и выраженные через основные единицы, Гаусс назвал производными единицами. Пользуясь своей идеей, Гаусс построил систему единиц магнитных величин. Основными единицами этой системы Гаусса были выбраны: миллиметр – единица длины, секунда – единица времени. Идеи Гаусса оказались весьма плодотворными. Все последующие системы единиц строились на предложенных им принципах LMT = Length Mass Time = Длина Масса Время.
Система СГС (CGS units)
Система СГС построена на основе системы величин LMT. Основные единицы системы СГС: сантиметр – единица длины, грамм – единица массы, секунда – единица времени. В системе СГС с использованием указанных трех основных единиц установлены производные единицы механических и акустических величин. С использованием единицы термодинамической температуры – кельвина – и единицы силы света – канделы – система СГС распространяется на область тепловых и оптических величин.
Система МКС. (MKS units)
Основные единицы системы МКС: метр – единица длины, килограмм – единица массы, секунда – единица времени. Так же как и система СГС, система МКС построена на основе системы величин LMT. Эта система единиц была предложена в 1901 г. итальянским инженером Джорджи и содержала кроме основных производные единицы механических и акустических величин. Путем добавления в качестве основных единицы термодинамической температуры – кельвина – и силы света – канделы – систему МКС можно было распространить на область тепловых и световых величин.
Система МТС.
Система единиц МТС (MTS units system) построена на основе системы величин LMT. Основные единицы системы: метр – единица длины, тонна – единица массы, секунда – единица времени. Система МТС была разработана во Франции и узаконена ее правительством в 1919 г. Система МТС была принята и в СССР и в соответствии с государственным стандартом применялась более 20 лет (1933 – 1955). Единица массы этой системы – тонна – по своему размеру оказалась удобной в ряде отраслей производства, имеющих дело со сравнительно большими массами. Система МТС имела и ряд других преимуществ. Во-первых, числовые значения плотности вещества при выражении ее в системе МТС совпадали с числовыми значениями этой величины при выражении ее в системе СГС (например в системе СГС плотность железа 7,8 г/см3, в системе МТС – 7,8 т/м3). Во-вторых, единица работы системы МТС – килоджоуль – имела простое соотношение с единицей работы системы МКС (1 кДж = 1000 Дж). Но размеры единиц подавляющего большинства производных величин в этой системе оказались неудобными на практике. В СССР система МТС была отменена в 1955 г.
Система МКГСС (MKGSS, metre-kilogram-force-second system of units)
Система единиц МКГСС построена на основе системы величин LFT. Основные единицы ее: метр – единица длины, килограмм-сила – единица силы, секунда – единица времени. Килограмм-сила – сила, равная весу тела массой 1 кг при нормальном ускорении свободного падения g0 = 9,80665 м/с2. Эта единица силы, а также некоторые производные единицы системы МКГСС оказались удобными при применении их в технике. Поэтому система получила широкое распространение в механике, теплотехнике и ряде других отраслей производства. Основной недостаток системы МКГСС – весьма ограниченные ее возможности применения в физике. Существенным недостатком системы МКГСС является также то, что единица массы в этой системе не имеет простого десятичного соотношения с единицами массы других систем. С введением Международной системы единиц система МКГСС утратила свое значение.
Системы единиц электромагнитных величин.
Системы единиц электромагнитных величин. Известны два способа построения систем электрических и магнитных величин на основе системы СГС: на трех основных единицах (сантиметр, грамм, секунда) и на четырех основных единицах (сантиметр, грамм, секунда и одна единица электрической или магнитной величины). Первым способом, то есть с использованием трех основных единиц на основе системы СГС, получены три системы единиц: электростатическая система единиц (система СГСЭ), электромагнитная система единиц (система СГСМ), симметричная система единиц (система СГС). Рассмотрим эти системы.
Система СГСЭ (ES, E.S. , e.s. units)
Электростатическая система единиц (система СГСЭ).При построении этой системы первой производной электрической единицей вводится единица электрического заряда с использованием закона Кулона в качестве определяющего уравнения. При этом абсолютная диэлектрическая проницаемость рассматривается безразмерной электрической величиной. Как следствие этого, в некоторых уравнениях, связывающих электромагнитные величины, появляется в явном виде корень квадратный из скорости света в вакууме.
Система СГСМ (EM, E.M., e.m. units)
Электромагнитная система единиц (система СГСМ).При построении этой системы первой производной электрической единицей вводится единица силы тока с использованием закона Ампера в качестве определяющего уравнения. При этом абсолютная магнитная проницаемость рассматривается безразмерной электрической величиной. В связи с этим, в некоторых уравнениях, связывающих электромагнитные величины, появляется в явном виде корень квадратный из скорости света в вакууме.
Система СГС (CGS units)
Симметричная система единиц (система СГС). Эта система является совокупностью систем СГСЭ и СГСМ. В системе СГС в качестве единиц электрических величин используются единицы системы СГСЭ, а в качестве единиц магнитных величин – единицы системы СГСМ. В результате комбинации двух систем в некоторых уравнениях, связывающих электрические и магнитные величины, появляется в явном виде корень квадратный из скорости света в вакууме.
Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:
Дополнительная информация от Инженерного cправочника DPVA, а именно — другие подразделы данного раздела:
Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста.
Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.
Коды баннеров проекта DPVA.ru Начинка: KJR Publisiers
Консультации и техническая поддержка сайта: Zavarka Team
Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса.
Free xml sitemap generator
cgs — из книги Эрика Вайсштейна «Мир физики»
cgs — это система единиц, основанная на измерении длины в сантиметрах, массы в граммах и времени в секундах. Это
метрическая система, хотя и не разновидность метрической системы, используемой чаще всего. Он был представлен британцами
Ассоциация содействия развитию науки в 1874 г. и сразу же была принята многими работающими учеными.
Существует несколько разновидностей системы cgs: «электростатическая cgs», «электромагнитная cgs» и «cgs
Гаусса». Ни одна из них не является частью системы СИ, за исключением таких единиц, как сантиметр, определенный в обеих
системы (Тейлор 1995, стр. 11). Тем не менее система Гаусса cgs широко используется в теоретической физике, в то время как
Система МКС (основанная на метре, килограмме и секунде) обычно используется в обучении технике и физике.
В следующей таблице приведены общие количества и их единицы как в MKS, так и в cgs.
шт.
символ
МКС (сокращенно)
сг (сокращенно)
ускорение
а
мс
Гал
емкость
С
Фарада (F)
см
плата
q
Кулон (К)
ЕСУ
текущий
я
Ампер (А)
ЕСУ -1
электрическое поле
Е
В м -1
статвольт см -1
электрический потенциал
В ,
Вольт (В)
статвольт
энергия, работа
Е , Вт
Джоуль (Дж)
эрг
усилие
F
Ньютон (Н)
дина
индуктивность
L
Генри (H)
см -1 с
длина
л , д
метр (м)
сантиметр (см)
магнитное поле
Б
Тесла (Т)
Гаусс (G)
магнитный поток
Вебер (ж)
Гаусс см
масса
м
килограмм (кг)
грамм (г)
импульс
р
кг м с -1
г см с -1
мощность
P
Вт (Вт)
эрг с -1
давление
Р
Паскаль (Па)
бар
сопротивление
R
Ом ()
см -1 с
температура
Т
Кельвин (К)
Кельвин (К)
время
т
секунд(ы)
секунд (с)
скорость
v
мс -1
см с -1
Метрическая система, МКС, СИ
Джексон, Дж. Д. «Преобразование уравнений и сумм между единицами СИ и единицами Гаусса».
Приложение §4 в Классическая электродинамика, 3-е изд. Нью-Йорк: Wiley, стр. 783-784, 1998.
Перселл, Э. М. Бэкматтер в Электричество и магнетизм, 2-е изд. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1985.
Роулетт, Р. «Единицы CGS и MKS». http://www.unc.edu/~rowlett/units/cgsmks.html.
Тейлор, Б. Н. «Единицы СГС». §5.3.1 в «Руководстве по использованию Международной системы единиц (СИ)».
Специальная публикация NIST 811, с. 11, издание 1995 г. http://physics.nist.gov/Document/sp811.pdf.
Далее: Полный процесс моделирования Up: тезис Предыдущий: Параметры материала Содержимое
Таблица D. 1:
Системы единиц сантиметр-грамм-секунда (СГС) и метр-килограмм-секунда (СИ). Чтобы преобразовать из одной системы в другую, единица сгс фактор единица мкс. Данные Purcell (1985) и Jackson (1999)
Добавить комментарий