Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

СГС



План:


Введення

СГС ( з антіметр - г Рамм - з екунда) - система одиниць виміру, яка широко використовувалася до прийняття міжнародної системи одиниць ( СІ). Інша назва - абсолютна [1] фізична система одиниць.

У рамках СГС існують три незалежні розмірності (довжина, маса і час), всі інші зводяться до них шляхом множення, ділення і піднесення до степеня (можливо, дробову). Крім трьох основних одиниць вимірювання - сантиметра, грама і секунди, в СГС існує ряд додаткових одиниць виміру, які є похідними від основних. Деякі фізичні константи виходять безрозмірними. Є кілька варіантів СГС, що відрізняються вибором електричних і магнітних одиниць виміру і величиною констант в різних законах електромагнетизму (СГСЕ, СГСМ, Гауссова система одиниць).

СГС відрізняється від СІ не тільки вибором конкретних одиниць виміру. Через те, що в СІ були додатково введені основні одиниці для електромагнітних фізичних величин, яких не було в СГС, деякі одиниці мають інші розмірності. Через це деякі фізичні закони в цих системах записуються по-різному (наприклад, закон Кулона). Відмінність полягає в коефіцієнтах, більшість з яких - розмірні. Тому, якщо у формули, записані в СГС, просто підставити одиниці виміру СІ, то будуть отримані неправильні результати. Це ж відноситься і до різних різновидів СГС - в СГСЕ, СГСМ і гауссовой системі одиниць одні й ті ж формули можуть записуватися по-різному.

У формулах СГС відсутні нефізичні коефіцієнти, необхідні в СІ (наприклад, електрична постійна в законі Кулона), і всі чотири вектора електричних і магнітних полів E, D, B і H мають однакові розмірності, відповідно до їх фізичним змістом [2], тому СГС вважається більш зручною для теоретичних досліджень.

У наукових роботах, як правило, вибір тієї чи іншої системи визначається більш наступністю позначень та прозорістю фізичного сенсу, ніж зручністю вимірювань.


1. Розширення СГС

Для полегшення роботи в СГС в електродинаміки були прийняті додатково системи СГСЕ (абсолютна електростатична система) і СГСМ (абсолютна електромагнітна система).

1.1. СГСЕ

У СГСЕ електрична постійна ε 0 (Діелектрична проникність вакууму) безрозмірна і дорівнює 1, магнітна постійна μ 0 = 1 / з 2 (Розмірність: з 2 / см 2), де c - швидкість світла у вакуумі, 29979245800 см / c (Точна величина). У цій системі закон Кулона у вакуумі записується без додаткових коефіцієнтів: F = Q 1 Q 2 / r 2 , В результаті одиниця заряду повинна бути обрана як квадратний корінь з одиниці сили ( дина 1 / 2), помножений на одиницю відстані (сантиметр). З обраної таким чином одиниці заряду (званої статкулоном, розмірність: см 3 / 2 г 1 / 2 с -1 ) Виводяться визначення похідних одиниць (напруги, сили струму, опору і т. п.). Електричні одиниці в системі СГСЕ застосовують в основному в теоретичних роботах. Більшість з них незручні для практичних вимірювань.


1.2. СГСМ

У СГСМ магнітна постійна μ 0 безрозмірна і дорівнює 1, а електрична постійна ε 0 = 1 / з 2 (Розмірність: з 2 / см 2). У цій системі нефізичні коефіцієнти відсутні у формулі закону Ампера для сили, що діє на одиницю довжини l кожного з двох нескінченно довгих паралельних прямолінійних струмів у вакуумі: F = 2 I 1 I 2 l / d , Де d - Відстань між струмами. У результаті одиниця сили струму повинна бути обрана як квадратний корінь з одиниці сили (дина 1 / 2). З обраної таким чином одиниці сили струму (іноді званої абампером, розмірність: см 1 / 2 г 1 / 2 с -1 ) Виводяться визначення похідних одиниць (заряду, напруги, опору і т. п.).


1.3. СГС симетрична, або Гауссова система одиниць

У симетричній СГС (званої також змішаної СГС або гауссовой системою одиниць) магнітні одиниці дорівнюють одиницям системи СГСМ, електричні - одиницям системи СГСЕ. Магнітна і електрична постійні в цій системі одиничні і безрозмірні: μ 0 = 1 , ε 0 = 1 .

2. Історія

Система заходів, заснована на сантиметрі, грамі та секунді, була запропонована німецьким вченим Гауссом в 1832. В 1874 Максвелл і Томсон удосконалили систему, додавши в неї електромагнітні одиниці виміру.

Величини багатьох одиниць системи СГС були визнані незручними для практичного використання, і незабаром вона була замінена системою, заснованою на метрі, кілограмі та секунді ( МКС). СГС продовжували використовувати паралельно з МКС, в основному в наукових дослідженнях.

Після прийняття в 1960 системи СІ СГС майже вийшла з ужитку в інженерних додатках, однак продовжує широко використовуватися, наприклад, в теоретичної фізики і астрофізиці через більш простого виду законів електромагнетизму.

З трьох додаткових систем найбільшого поширення набула система СГС симетрична.


3. Деякі одиниці виміру


Примітки

  1. Абсолютними називаються системи, в яких в якості основних одиниць для механічних величин прийняті одиниці довжини, маси і часу.
  2. "У цьому відношенні система СІ не більш логічна, ніж, скажімо, система, в якій довжина, ширина і висота предмета вимірюються не тільки різними одиницями, а й мають різні розмірності": Сивухин Д. В. Про міжнародну системі фізичних величин - ufn.ru/ru/articles/1979/10/h / / / Успіхи фізичних наук. - М.:: Наука, 1979. - Т. 129. - № 2. - С. 335-338.

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru