つれづれなる備忘録

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CGS単位系(ガウス単位系)

1. 電磁気に使われるCGS単位系

 今回は電磁気に使われる単位系のうちCGS単位ガウス単位系(CGS-gauss)について紹介する。

2. CGSガウス単位

  ガウス単位系では、電気に関する単位は静電系(CGS-ESU)、磁気に関する単位は静電系(CGS-EMU)を用いる。(過去2つの記事も参照)

atatat.hatenablog.com

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ただし、静電単位の基本単位であるstatCはFr(フランクリン)になるが、定義はstatCと同じで名称だけが異なる。なお誘電率ε0=1, 透磁率μ0=1となる。 電気双極子モーメントの単位D(デバイ)は1D= 10-18 statC·cm (3.34 x 10-30 C·m)と定義される。極めて小さい単位で原子・分子の電気双極子モーメントのオーダーで使用される。例えば原子は素電荷がÅオーダーの距離で離れていると考えると1.6 x 10-19(C)·10-10(m)=1.6 x 10-29 (C·m) ≈ 5Dとなる。

以下にCGSガウス単位をSI単位と併記して下にまとめた。

物理量 名称(SI) SI組立単位 ガウス単位 ガウス組立単位
電荷 C s·A Fr -
電流 A - - Fr/s
電圧 V W/A statV -
電場 - V/m - statV/cm
電束密度 - C/m2 - Fr/cm2
電気双極子モーメント - C· m D Fr ·cm
磁気モーメント - A· m2*1 - erg/G *2
磁束 Wb V·s Mx -
磁束密度 T Wb/m2 G -
磁界強さ - A/m Oe -
電気抵抗 Ω V/A - s/cm
電気抵抗率 - Ω·m - s
静電容量 F C/V - cm
インダクタンス H Wb/A - s2/cm

固有単位が多く、逆に組立単位が少ないのですっきりしている印象。ただしSI単位との変換は組立単位でないと覚えにくい。

4. まとめ

 今回は電磁気で使用されるCGS単位としてCGSガウス単位系(CGS-gauss)について紹介した。

*1:E-B対応

*2:∵ erg/(statV·s/cm2)=erg·cm2/(erg·s/Fr)=Fr/s·cm2