СГС

СГС (сантыметр-грам-секунда) — сістэма адзінак вымярэння, якая мела шырокае распаўсюджанне да прыняцця міжнароднай сістэмы адзінак (СІ) і выкарыстоўваецца дагэтуль у фізіцы і астраноміі.

У рамках СГС існуюць тры незалежныя размернасці (даўжыня, маса і час), усе астатнія зводзяцца да іх шляхам перамнажэння, дзялення і ўзвядзення ў ступень (магчыма, у дробную).

Акрамя трох асноўных адзінак вымярэння — сантыметра, грама і секунды, у СГС існуе шэраг дадатковых адзінак вымярэння, якія з’яўляюцца вытворнымі ад асноўных. Некаторыя фізічныя канстанты атрымліваюцца безразмернымі. Існуе некалькі варыянтаў сістэм СГС, якія адрозніваюцца паміж сабою выбарам электрычных і магнітных адзінак вымярэння і велічынёй канстант у розных законах электрамагнетызму (СГСЭ, СГСМ, Гаусава сістэма адзінак).

СГС адрозніваецца ад СІ не толькі выбарам пэўных адзінак вымярэння. З-за таго, што ў СІ былі дадаткова ўведзены асноўныя адзінкі для электрамагнітных фізічных велічынь, якіх не было ў СГС, некаторыя адзінкі маюць іншыя размернасці. З-за гэтага некаторыя фізічныя законы ў гэтых сістэмах запісваюцца па-рознаму (напрыклад, закон Кулона). Адрозненне заключаецца ў каэфіцыентах, большасць якіх мае размернасць. Таму, калі ў формулы, запісаныя ў СГС, проста падставіць адзінкі вымярэння СІ, то будуць атрыманы памылковыя вынікі. Гэта ж тычыцца і розных тыпаў СГС — у СГСЭ, СГСМ і Гаусавай сістэме адзінак адны і тыя ж формулы могуць запісвацца па-рознаму.

У формулах СГС адсутнічаюць нефізічныя каэфіцыенты, неабходныя ў СІ (напрыклад, электрычная пастаянная ў законе Кулона), таму сістэму СГС лічаць больш зручнай для тэарэтычных даследаванняў.

Пашырэнні СГС

Для палягчэння работы ў СГС у электрадынаміцы дадаткова былі прыняты сістэмы СГСМ і СГСЭ.

СГСМ

У СГСМ магнітная пастаянная µ₀ вакууму безразмерная і роўная 1, а электрычная пастаянная ε₀ = 1/c² (размернасць: c²/см²), дзе c — скорасць святла ў вакууме, 29 979 245 800 см/c.

СГСЭ

У СГСЭ µ₀ = 1/с² (размернасць: с²/см²), ε₀ = 1. Электрычныя адзінкі ў сістэме СГСЭ ўжываюць у асноўным у тэарэтычных работах. Яны не маюць уласных найменняў і нязручныя для вымярэнняў.

СГС сіметрычная, ці Гаусава сістэма адзінак

У сіметрычнай СГС (яе таксама называюць змяшанай альбо Гаусавай сістэмай адзінак) магнітныя адзінкі роўныя адзінкам сістэмы СГСМ, электрычныя — адзінкам сістэмы СГСЭ. Магнітная і электрычная пастаянныя ў гэтай сістэме безразмерныя і маюць адзінкавую велічыню: µ₀ = 1, ε₀ = 1.

Гісторыя

Сістэма мер, заснаваная на сантыметры, граме і секундзе, была прапанавана нямецкім вучоным Гаусам у 1832 годзе. У 1874 Джэймс Максвел і Уільям Томсан удасканалілі сістэму, дадаўшы ў яе электрамагнітныя адзінкі вымярэння.

Велічыні многіх адзінак сістэмы СГС былі прызнаны нязручнымі для практычнага выкарыстання, і неўзабаве яна была заменена сістэмай, заснаванай на метры, кілаграме і секундзе (МКС). СГС працягвалі выкарыстоўваць паралельна з МКС, у асноўным у навуковых даследаваннях.

Пасля прыняцця ў 1960 сістэмы СІ СГС амаль выйшла з выкарыстання ў інжынерных прыкладаннях, аднак працягвае шырока выкарыстоўвацца, напрыклад, у тэарэтычнай фізіцы з-за больш простага выгляду законаў электрамагнетызму.

З трох дадатковых сістэм найбольшае распаўсюджанне атрымала Гаусава сістэма СГС.

Некаторыя адзінкі вымярэння

• даўжыня — сантыметр (см);
• маса — грам (г);
• час — секунда (с);
• скорасць — см/с;
• паскарэнне — см/с²;
• сіла — дын, г·см/с²;
• энергія — эрг, г·см²/с²;
• магутнасць — эрг/с, г·см²/с³;
• ціск — бар, дзін/см², г/(см·с²);
• дынамічная вязкасць — пуаз, г/(см·с);
• кінематычная вязкасць — стокс, см²/с;
• магнітны паток — максвел;
• магнітная індукцыя — гаус;
• напружанасць магнітнага поля — эрстэд;
• магнітарухаючая сіла — гільберт.