문서 편집 권한이 없습니다. 다음 이유를 확인해주세요: 요청한 명령은 다음 권한을 가진 사용자에게 제한됩니다: 사용자. 문서의 원본을 보거나 복사할 수 있습니다. [목차] == 개요 == CGS 단위(centimeter-gram-second unit)는 센티미터(cm), 그램(g), 초(s)를 기본으로 삼는 단위를 뜻하며, 이러한 단위들을 통틀어서 CGS 단위계(unit system)라 한다. 국제 표준 단위인 [[SI 단위]]의 기반이 된 [[MKS 단위]]계가 도입되기 전에 쓰였다. == 역사 == CGS 단위계는 1832년 [[카를 프리드리히 가우스]]가 제안하여 단위계를 정립하였고, MKS 단위계가 도입된 이후로도 계속 사용되다가 1954년 주축이 MKS 단위계로 넘어갔다. 그 와중에 [[제임스 클러크 맥스웰]]과 [[윌리엄 톰슨]]에 의해 발전하였으며, 여러 가지 세분화된 단위계가 파생되었다. 후술 참고. == 역학 == [[https://www.unc.edu/~rowlett/units/cgsmks.html|내용 출처]] 역학에서는 기본 단위가 미터, 킬로그램, 초 세 가지(본 문서에서는 센티미터, 그램, 초)이기 때문에 각종 공식이 SI 단위계와 동일하다. 또한 단위 환산도 10의 거듭제곱 꼴로 나타난다. 변환 곱수는 차원에서 알 수 있다. "1 CGS 단위 = λ SI 단위" 꼴의 관계식에서 λ의 값을 구하고자 할 때 아래와 같이 대입한다. [M] : 10^^-3^^, [L] : 10^^-2^^, [T]: 1 | CGS 단위와 SI 단위의 관계 | 물리량 || 기호 || CGS 단위 || CGS 단위 기호 || SI 기준 || 차원 || || 길이 || L, r, x || 센티미터(centimeter) || cm || 10^^-2^^m || [L] || || 질량 || m || 그램(gram) || g || 10^^-3^^kg || [M] || || 시간 || t || 초(second) || s || 동일 || [T] || || 속도 || v |||| cm/s || 10^^-2^^m/s || [LT^^-1^^] || || 가속도 || a || 갈릴레오(galileo) || Gal || 10^^-2^^m/s^^2^^ || [LT^^-2^^] || || 힘 || F || 다인(dyne) || dyn || 10^^-5^^N || [MLT^^-2^^] || || 에너지 || E, V, T || 에르그(erg) || erg || 10^^-7^^J || [ML^^2^^T^^-2^^] || || [[파수]] || k || 케이저(kayser) || K || 10^^2^^cm^^-1^^ || [L^^-1^^] || || 압력 || P || 바리(barye) || ba || 0.1 Pa || [ML^^-1^^T^^-2^^] || || [[점성계수]] || η || 푸아즈(poise) || P || 0.1 Pa·s || [ML^^-1^^T^^-1^^] || || [[동점성계수]] || ν || 스톡스(stokes) || st || 10^^-4^^m^^2^^/s || [L^^-2^^T^^-1^^] || == 전자기학 == 하지만 전자기학으로 넘어오면 단위의 차원이 달라진다. 이는 전하량의 정의에서 차이가 나는데, 이로 인해 공식의 표기도 달라진다. 단위 환산도 복잡해지게 된다. === 종류 === 전자기학의 각종 공식과 법칙에서 비례상수를 놓는 방법에 따라 가우스 단위(Gaussian units), 헤비사이드-로런츠 단위(Heaviside-Lorentz units), 정전기 단위(electrostatic units), 전자기 단위(electromagnetic units)로 나누어진다. ※가우스 단위는 단위계의 일종으로, 자기장의 단위인 가우스와 다른 개념이다. * 정전기 단위와 전자기 단위는 [[전기장]]과 [[자기장]]이 속도 차원의 비로 나타난다고 취급한다. * 가우스 단위와 헤비사이드-로런츠 단위는 전기장과 자기장을 동일 차원으로 취급한다. * 헤비사이드-로런츠 단위는 SI 단위와 같이 4π 계수를 유지한다. 그 외의 단위계들은 4π 대신 1로 놓는다. === 공식의 표기 === 각종 관계식에서 비례상수가 단위계에 따라 달라진다. 이하 아래 공식에서 국제 표준 단위계는 SI, 가우스 단위계는 G, 헤비사이드-로런츠 단위계는 HL, 정전기 단위계는 ES, 전자기 단위는 EM으로 표기. 비교의 편의를 위해 <math> \mu_0=(\epsilon_0 c^2)^{-1} </math>로 대체. 정전기 단위(ESU)와 가우스 단위에서는 [[쿨롱 법칙]]의 비례상수를 1로 놓는다. {{{+1 <math> \displaystyle F=k_{\text{e}}{qQ \over r^2}, \iint \vec{E}\cdot d^2 \vec{a} = 4\pi k_{\text{e}}Q_{in}</math>}}} {{{+1 <math> \displaystyle k_{\text{e}} = {1 \over 4\pi\epsilon_0} (\text{SI}); 1 (\text{G}); {1 \over 4\pi} (\text{HL}) ; 1 (\text{ES}) ; c^2 (\text{EM}) </math>}}} 전자기 단위(EMU)에서는 [[비오-사바르 법칙]]의 비례상수를 1로 놓는다. {{{+1 <math> \displaystyle d\vec{B} = k_{\text{m}}{\vec{J}\times\hat{r} \over r^2}, \oint \vec{B}\cdot d\vec{\ell} = 4\pi k_{\text{m}}I_{in}+{k_{\text{m}} \over k_{\text{e}} }\frac{\partial \Phi_{\text{E}} }{\partial t}</math>}}} {{{+1 <math> \displaystyle k_{\text{m}} = {1 \over 4\pi\epsilon_0 c^2} (\text{SI}); {1 \over c} (\text{G}); {1 \over 4\pi c} (\text{HL}) ; {1 \over c^2} (\text{ES}) ; 1 (\text{EM}) </math>}}} 위의 쿨롱 법칙과 비교할 때 광속 혹은 광속의 제곱만큼 비율 차이가 난다. 로런츠 힘 공식과 [[패러데이 법칙]]에서 전기장과 자기장의 차원 취급을 알 수 있다. {{{+1 <math> \displaystyle \vec{F}_{\text{e}} = q\vec{E}, \vec{F}_{\text{m}} = q \left(\frac{\vec{v}}{\lambda}\right) \times \vec{B} </math>}}} {{{+1 <math> \displaystyle \oint \vec{E}\cdot d\vec{\ell} = -{1 \over \lambda} \frac{\partial \Phi_{\text{B}} }{\partial t}</math>}}} {{{+1 <math> \lambda = 1 (\text{SI}); c (\text{G,HL}); 1 (\text{ES,EM}) </math>}}} (그 외의 관계식도 있으나 여기서는 생략.) === 전자기학 단위 === 한편 CGS 단위계에서는 전하량이나 전류의 차원이 길이, 질량, 시간으로 나타난다. ESU 단위계와 가우스 단위계에서는 [[쿨롱 법칙]]의 정전기 상수를 무차원으로 취급하므로 전하량의 차원은 [M^^1/2^^L^^3/2^^T^^-1^^], 전류의 차원은 [M^^1/2^^L^^3/2^^T^^-2^^]이 된다. SI 단위계의 차원에서 [I] 대신 [M^^1/2^^L^^3/2^^T^^-2^^]을 대입하면 ESU 단위계의 차원이 나온다. 가우스 단위계는 전기장과 자기장을 동일 차원으로 취급한다. EMU 단위계에서는 전하의 차원이 [M^^1/2^^L^^1/2^^], 전류의 차원은 [M^^1/2^^L^^1/2^^T^^-1^^]이다. ESU 단위계의 차원에서 속도 차원으로 나눈 것이다. 전자기학의 단위계에서도 __SI 차원__으로부터 변환 곱수를 알 수 있다. M, L, T 의 변환 곱수는 위와 동일하며, 전류 차원은 아래 값을 대입한다. [M] : 10^^-2^^, [L] : 10^^-3^^, [T]: 1 [I] : b×10^^-8^^(ESU); 10(EMU) ※ a=2.99792458 (광속(m/s)을 1억으로 나눈 값). ※ b=10/a≒3.33564095 | 전자기학에서 등장하는 CGS 단위 |<|2> 물리량 ||<|2> 기호 ||<-3> ESU ||<-3> EMU ||<|2> SI 차원 ||<|2> Gauss 단위가[br]따르는 단위 || || 단위 || 단위 기호 || SI 기준 || 단위 || 단위 기호 || SI 기준 || || [[전하]] || Q, q || 스탯쿨롬[br](statcoulomb) || statC || b×10^^-8^^C || 아브쿨롬[br](abcoulomb) || abC || 10C || [TI] || ESU || || [[전류]] || I || 스탯암페어[br](statampere) || statA || b×10^^-8^^A || 아브암페어[br](abampere) || abA || 10A || [I] || ESU || || [[전기 퍼텐셜]] || V || 스탯볼트[br](statvolt) || statV || a V || 아브볼트[br](abvolt) || abV || 10^^-8^^V || [ML^^2^^T^^-3<sup>I</sup>-1^^] || ESU || || [[전기장]] || E |||| statV/cm || a×10^^2^^V/m |||| abV/cm || 10^^-6^^V/m || [MLT^^-3<sup>I</sup>-1^^] || ESU || || [[자기장]] || B || 스탯테슬라[br](stattesla) || statT || a×10^^4^^T || 가우스[br](gauss) || G || 10^^-4^^T || [MT^^-2<sup>I</sup>-1^^] || EMU || || [[저항]] || R |||| s/cm || a^^2^^×10^^7^^Ω || 아브옴[br](abohm) || abΩ || 10^^-9^^Ω || [ML^^2^^T^^-3<sup>I</sup>-2^^] || ESU || || [[전기 변위]] || D |||| statC/cm^^2^^ || b×10^^-4^^C/m^^2^^ |||| abC/cm^^2^^ || 10^^5^^C/m^^2^^ || [L^^-2^^TI] || ESU || || [[자기 세기]] || H |||| statA/cm || (b/4π)×10^^-6^^A/m || 외르스테드[br](oersted) || Oe || (1/4π)×10^^3^^A/m || [L^^-1^^I] || EMU || || [[전기 용량]] || C || 센티미터[br](centimeter)[* 농담 아니고 진짜다. ESU 단위계로 차원을 표시하면 [L]이 나온다!] || cm || b^^2^^×10^^-9^^F || 아브패럿[br](abfarad) || abF || 10^^9^^F || [M^^-1^^L^^-2^^T^^4<sup>I</sup>2^^] || ESU || || [[자기 다발]] || Φ || 스탯웨버[br](statweber) || statWb || a Wb || 맥스웰[br](maxwell) || Mx || 10^^-8^^Wb || [ML^^2^^T^^-2<sup>I</sup>-1^^] || EMU || || [[인덕턴스]] || L |||| s^^2^^/cm || a^^2^^×10^^7^^H || 아브헨리[br](abhenry) || abH || 10^^-9^^H || [ML^^2^^T^^-2<sup>I</sup>-2^^] || ESU[* 자기장과 관계된 양이지만 ESU를 따른다.] || == 관련 항목 == * [[SI 단위]] * [[MKS 단위]] [[분류:물리학]] CGS 단위 문서로 돌아갑니다.