CGS (santimetre-gram-saniye)- benimsenmeden önce yaygın olarak kullanılan bir ölçü birimi sistemi Uluslararası sistem birimler (SI). Başka bir isim mutlak fiziksel sistem birimler.

GHS çerçevesinde üç bağımsız boyut vardır (uzunluk, kütle ve zaman), diğerleri çarpma, bölme ve üs alma (muhtemelen kesirli) yoluyla bunlara indirgenir. Üç ana ölçü birimine (santimetre, gram ve saniye) ek olarak, çok sayıda ölçüm birimi vardır. ek birimler ana boyutlardan türetilen boyutlar. Bazı fiziksel sabitler boyutsuz olduğu ortaya çıktı. GHS'nin, elektriksel ve manyetik ölçüm birimlerinin seçimi ve sabitlerin büyüklüğü bakımından farklılık gösteren çeşitli varyantları vardır. çeşitli kanunlar elektromanyetizma (SGSE, SGSM, Gauss birim sistemi). GHS, SI'dan yalnızca belirli ölçü birimlerinin seçiminde farklılık göstermez. SI'nın GHS'de bulunmayan elektromanyetik fiziksel nicelikler için ek olarak temel birimler sunması nedeniyle bazı birimler farklı boyutlara sahiptir. Bundan dolayı bazı fiziksel yasalar bu sistemlerde farklı yazılırlar (örneğin Coulomb yasası). Fark, çoğu boyutsal olan katsayılarda yatmaktadır. Bu nedenle GHS'de yazılan formüllerde SI birimlerini basitçe yerine koyarsanız yanlış sonuçlar elde edilir. Aynı durum farklı SGSE türleri için de geçerlidir - SGSE, SGSM ve Gauss birim sisteminde aynı formüller farklı şekilde yazılabilir.

GHS formülleri, SI'da gerekli olan fiziksel olmayan katsayılardan yoksundur (örneğin, Coulomb yasasındaki elektrik sabiti) ve Gauss çeşidinde, E, D, B ve H elektrik ve manyetik alanların dört vektörünün tümü aynı boyutlara sahiptir. fiziksel anlamlarına uygun olarak GHS'nin teorik araştırmalar için daha uygun olduğu düşünülmektedir.

Bilimsel çalışmalarda, kural olarak, bir sistemin veya diğerinin seçimi, ölçümlerin rahatlığından çok, notasyonun sürekliliği ve fiziksel anlamın şeffaflığı ile belirlenir.

Hikaye

1832'de Alman bilim adamı Gauss tarafından santimetre, gram ve saniyeye dayalı bir ölçüm sistemi önerildi. 1874'te Maxwell ve Thomson elektromanyetik ölçüm birimlerini ekleyerek sistemi geliştirdi.

GHS sisteminin birçok biriminin değerlerinin sakıncalı olduğu tespit edildi. pratik kullanım Kısa süre sonra yerini metre, kilogram ve saniyeye (MKS) dayalı bir sistem aldı. GHS, ISS'ye paralel olarak, özellikle bilimsel araştırmalarda kullanılmaya devam etti.

1960 yılında SI sisteminin benimsenmesinden sonra, GHS neredeyse mühendislik uygulamalarında kullanım dışı kaldı ancak yaygın olarak kullanılmaya devam ediyor; örneğin; teorik fizik ve daha fazlası nedeniyle astrofizik basit tip elektromanyetizma yasaları.

Üçünden ek sistemler En yaygın kullanılan sistem SGS simetrik sistemidir.

Bazı ölçü birimleri

• - cm/sn;
• - cm/s²;
• - , g cm/s²;
• enerji - erg, g cm² / s²;
• - erg/s, g cm² / s²;
• - dyne/cm², g/(cm·s²);
• - , g/(cm·s);
• - , cm²/sn;
• - (SGSM, Gauss sistemi);

GHS sisteminin elektrik ve manyetizma bölümündeki yapısı, Uluslararası Birimler Sisteminin ilgili bölümünün yapısından aşağıdaki özelliklerle farklılık gösterir:

a) Uluslararası Sistemde temel olanlar arasında bir elektrik ünitesi - amper vardır. GHS sisteminde böyle bir ünite bulunmamaktadır. Bu sistemde türetilmiş elektriksel ve manyetik birimler yalnızca üç terimle ifade edilir. mekanik üniteler- santimetre, gram, saniye;

b) SGS sistemindeki elektrik ve manyetik sabitler, boyutsuz bağlantı birimine eşit alınır; bu nedenle, elektromanyetizma bölümündeki SGS sistemi, hem elektrik hem de elektrik içeren elektromanyetizma denklemlerinde tutarlılığı kaybeder. manyetik miktarlar, orantılılık katsayısı birlikten farklıdır. Bazı formüllerde He'ye eşit alınması gerekiyordu, bazılarında ise c elektrodinamik sabittir, hıza eşit boşlukta ışık;

c) Elektrik denklemlerinin rasyonelleştirilmemiş hali için GHS sisteminin elektriksel ve manyetik birimleri oluşturulur. manyetik alan;

d) SGS sisteminde elektromanyetik büyüklüklerin boyutlarına ilişkin formüller şunları içerir: kesirli göstergeler derece.

Elektriği ve manyetizmayı ayırmak için kullanılan GHS sistemine bazen Gauss sistemi ve simetrik GHS sistemi denir. Ancak GOST bu adları sağlamamaktadır.

GHS sisteminden türetilmiş birçok elektrik ve manyetik ünite, özel isimler. Bu tür birimlerin tümünü aynı şekilde adlandırmayı kabul edelim - karşılık gelen değerin adının eklenmesiyle "GHS birimi". Örneğin, yük birimi CGS'dir, elektrik alan kuvveti birimi CGS'dir, vb. Ayrıca bu tür birimlerin tümünü aynı şekilde belirtmeyi kabul edelim: endekste karşılık gelen değerin bir sembolünün eklenmesiyle. Örneğin, . Bunun olduğu durumlarda

Yanlış anlaşılmalara yol açamayacağından, tanımlamanın indeksini atlayacağız, örneğin “Q = 3 birim. SGS", "L=5 birim. SGS”, vb. İlk durumda “3 birim yük”, ikincisinde “5 birim endüktans” demek istediğimiz açıktır.

SGS (simetrik) sistemin devreye girmesinden önce SGSE sistemleri (SGS elektrik sistemi) ve SGSM sistemi (SGS manyetik sistemi) faaliyetteydi. İlki inşa edilirken çekildi bire eşit ikinciyi oluştururken elektrik sabiti - manyetik sabit

SGS sistemi (simetrik) bir dereceye kadar SGSE ve SGSM sistemlerinin birleşimidir. GHS sisteminin türetilmiş birimleri şu şekilde oluşturulur: birim olarak elektriksel büyüklükler SGSE sisteminin birimleri alınırken, SGSM sisteminin karşılık gelen birimleri manyetik birimler olarak alınır. Elektrik bölümündeki GHS sistemi tutarlıdır, çünkü elektriksel büyüklüklerin tüm tanımlayıcı denklemlerinde orantı katsayısı birliğe eşit olur. Manyetizmaya geçiş sırasında GHS sisteminin tutarlılığı bozulacaktır (bkz. s. 178).

Elektrostatik büyüklük birimleri

Türetilmiş birimleri elde etmek için elektrostatik formülleri aşağıdaki koşulları karşılayan bir seri halinde düzenleriz:

1) böyle bir serideki ilk formül, yalnızca mekanik büyüklüklerle ifade edilen bir elektriksel büyüklük içermelidir;

2) serinin sonraki her formülü, serinin önceki denklemleriyle elde edilmiş olan mekanik ve elektriksel büyüklükler cinsinden ifade edilen bir değeri belirlemelidir.

Belirtilen şekilde düzenlenen tanımlayıcı denklemleri kullanarak elektriksel büyüklüklerin türetilmiş birimlerini bulacağız.

Elektrik yükü. Orijinal denklem GHS sistemini oluşturmak, belli bir mesafede bulunan nokta elektrik yükleri arasındaki etkileşimin kuvvetini belirleyen Coulomb yasasıdır.

e ortamın dielektrik sabitidir; seçime bağlı bir orantı katsayısı

miktar birimleri. CGS sisteminde elektrik sabitinin birliğe eşit olduğunun varsayıldığını dikkate alırsak denklem (19.1) formunu alacaktır.

Buraya koyarak iki kişi arasındaki etkileşimin gücünü belirleyen bir formül buluyoruz. özdeş masraflar boşlukta:

Bu formüle cm koyarsak elektrik yükünün birimini elde ederiz:

Bu birime mutlak elektrostatik yük birimi veya yük birimi denir. CGS yük birimi, boşlukta 1 cm uzaklıkta eşit bir yük ile 1 din kuvvetle etkileşen yüke eşittir. Yük boyutu formülden elde edilir

GGS yük biriminin coulomb'a oranı:

saniyede santimetre cinsinden ifade edilen elektrodinamik sabitin sayısal değeri nerede.

Elektrik yükünün doğrusal yoğunluğu. Doğrusal yük yoğunluğu birimini formül (9.2) kullanarak elde ederiz, bunu içine koyarız

CGS elektrik yükünün doğrusal yoğunluğunun birimi, yükün 1 cm uzunluk boyunca eşit olarak dağıldığı yük yoğunluğuna eşittir. Doğrusal yoğunluğun boyutu:

Doğrusal yük yoğunluğu biriminin metre başına coulomb'a oranı:

Elektrik yükünün yüzey yoğunluğu. Formülü koyarak bir tane elde ederiz yüzey yoğunluğuşarj:

Elektrik yükünün SGS yüzey yoğunluğunun birimi, 1 SGSd yükünün yüzey alanı üzerinde eşit olarak dağıldığı yüzey yoğunluğuna eşittir.

CGS yüzey yoğunluğu biriminin metrekare başına coulomb'a oranı:

Elektrik yükünün uzaysal (hacimsel) yoğunluğu. Formülü koyarak uzaysal yük yoğunluğunun birimini elde ederiz:

CGS elektrik yükünün uzaysal (hacimsel) yoğunluğunun birimi, uzayda hacimce eşit olarak dağıtılan bir yükün uzaysal yük yoğunluğunun boyutuna eşit olduğu yük yoğunluğuna eşittir:

Birim oranı toplu yoğunluk GHS sisteminin metreküp başına coulomb ile şarjı:

Elektrik alan kuvveti. Formülü koyarak elektrik alan kuvveti birimini elde ederiz.

Elektrik alan kuvvetinin CGS birimi, yüke 1 dinlik bir kuvvetin etki ettiği alan kuvvetine eşittir. Gerginlik boyutu:

Metre başına volt ile ilişki:

Elektrik alan şiddeti akışı. Formülü koyarak gerilim akışının birimini elde ederiz:

Elektrik alan kuvveti akısının CGS birimi, içinden geçen kuvvet akısına eşittir. düz yüzey alan 1 cm2, alan çizgilerine dik olarak 1 birim yoğunluktadır. GHS. Gerilim akısının boyutu

Oran 1 birim. voltmetre ile:

Elektrik potansiyeli. Birim elektrik potansiyeli formülü koyarak buluruz

Elektrik potansiyeli CGS birimi, bir nokta elektrik yükünün 1 birim olduğu düzgün bir elektrik alanının potansiyeline eşittir. sahip olmak potansiyel enerji 1 erg. Potansiyel boyut:

Gerilim ve elektromotor kuvvet de bu birimlerde ifade edilir (bkz. s. 173).

Potansiyel birimi, aynı üzerinde bulunan düzgün bir elektrik alanının iki noktası arasındaki potansiyel farkı arasındaki ilişkiyi ifade eden bir formülle de belirlenebilir. Güç hattı birbirinden uzakta ve bu alanın gücü:

koyarak, elde ederiz

Elektrik potansiyelinin CGS birimi, düzgün bir elektrik alanı yoğunluğunun alan çizgisi üzerinde 1 cm uzaklıkta bulunan iki nokta arasındaki potansiyel farkına eşittir.

Volt ile İlişkisi:

Elektrik dipol momenti. Dipolün elektrik momentinin birimini (9.17) formülünü kullanarak buluyoruz ve içine koyuyoruz.

Bir dipol CGS'nin elektrik momentinin birimi, her biri eşit olan yükleri birbirinden 1 cm uzaklıkta bulunan bir dipolün momentine eşittir. Elektrik tork boyutu:

Coulomb ölçerle ilişki:

Polarizasyon. Formüle koyarsak polarizasyon birimini elde ederiz:

CGS polarizasyon birimi, dielektrik hacminin olduğu dielektrik polarizasyonuna eşittir. elektriksel tork Boyut

polarizasyon:

Oran 1 birim. Metrekare başına sarkıtlı SGSR:

Mutlak dielektrik duyarlılık. Bunu formüle koyarsak mutlak dielektrik duyarlılığın birimini elde ederiz:

Bu nedenle mutlak dielektrik alınganlık CGS sisteminde boyutsuz birimlerle ifade edilir.

Aynı sonucu, polarizasyon ve elektrik alan şiddeti boyutlarını formül (9.20)'de değiştirerek elde ederiz:

Uluslararası Birim Sisteminde mutlak dielektrik duyarlılığın boyutsal bir büyüklük olduğuna dikkat çekelim (bkz. s. 71).

Elektriksel önyargı. Elektriksel yer değiştirme birimini formül (9.22) kullanarak buluyoruz:

GHS sisteminde bir elektrik olduğundan devamlı boyutsuz, 1'e eşit, o zaman elektriksel önyargı aynı birimlerle ifade edilir ve elektrik alan şiddetiyle aynı boyuta sahiptir;

SI'da elektrik alan kuvveti ve elektrik yer değiştirmesi şu şekilde ifade edilir: farklı birimler ve farklı boyutları var.

Metrekare başına ve sarkıt arasındaki oran:

Elektrik kapasitesi. Formüle koyarsak kapasite birimini elde ederiz:

CGS elektrik kapasitansı birimi, bir elektrik yükünün iletken üzerinde bir potansiyel oluşturduğu izole bir iletkenin kapasitansına eşittir. Kapasitans, 1 cm yarıçaplı iletken bir top tarafından sağlanır.

Bazen kapasite birimine santimetre (cm) denir. Ancak bu isim resmi olarak tanınmamıştır. Bu birimin faradla ilişkisi:

Elektrik alanının hacimsel enerji yoğunluğu. Formülü yazarak bu miktarın birimini buluruz.

Erg santimetreküp elektrik alan bölgesinin hacminin 1 erg enerji içerdiği hacimsel enerji yoğunluğuna eşittir. Hacimsel enerji yoğunluğunun boyutu:

Santimetre küp başına erg'nin metreküp başına joule'e oranı:

Elektrik akımı miktarlarının birimleri

Mevcut güç. SGS sistemindeki mevcut güç, türev değerinin tersidir. Akım gücü, birim zaman başına bir iletkenin kesitinden akan elektrik yüküne eşit bir değer olarak anlaşılır;

Bunu koyarak, akımın birimini buluyoruz:

Elektrik akımının CGS birimi, bir elektrik yükünün iletkenin kesitinden geçtiği akım gücüne eşittir. Akım gücünün boyutu:

Amper oranı:

Elektrik akımı yoğunluğu. Formülü koyarak akım yoğunluğunun birimini elde ederiz.

Elektrik akımı yoğunluğu birimi CGS, iletken alanın kesiti boyunca düzgün bir şekilde dağıtılan akımın gücünün, akım yoğunluğu boyutuna eşit olduğu akım yoğunluğuna eşittir:

Metrekare başına ampere oran:

Elektrik voltajı. Formülü yazarak elektrik birimini elde ederiz.

Gerilim:

Birim elektrik voltajı CGS, elektrik devresinin bölümün geçtiği bölümündeki voltaja eşittir DC kuvvet ve tüketilen güç Elektrik voltajının boyutu:

Volt ile İlişkisi:

Elektrik direnci. Direnç birimini (9.33) formülünü kullanarak onun yerine koyarak buluyoruz

Birim elektrik direnci CGS, elektrik devresinin doğru akım kuvvetinin voltaj düşüşüne neden olduğu bölümünün direncine eşittir. Direnç boyutu

Ohm ile ilişki:

Spesifik elektriksel direnç. Formüle cm koyarak direnç birimini buluruz:

Elektrik direncinin CGS birimi direnç Bu maddeden yapılmış bir elektrik devresinin 1 cm uzunluğunda ve kesit alanına sahip bir bölümünün bir dirence sahip olduğu madde

rezistans

Ohm metre ile arasındaki ilişki:

Elektrik iletkenliği. Birim elektriksel iletkenlik(9.36) formülünü koyarak elde ederiz

CGS elektrik iletkenliği birimi, bir elektrik devresinin dirençli bir bölümünün iletkenliğine eşittir. İletkenlik Boyutu:

Siemens ile ilişki:

Spesifik elektrik iletkenliği. Formüle cm koyarak elektriksel iletkenlik birimini buluruz:

Spesifik elektriksel iletkenlik birimi CGS, bu maddeden yapılmış bir elektrik devresinin 1 cm uzunluğundaki bir bölümünün ve bir kesit alanının elektriksel iletkenliğe sahip olduğu bir maddenin spesifik iletkenliğine eşittir. Spesifik iletkenliğin boyutu:

GHS ve SI sistemlerinde iletkenlik birimleri arasındaki ilişki:

Akım taşıyıcılarının hareketliliği (iyonlar, elektronlar). Hareketlilik birimini (9.40) formülünü kullanarak buluyoruz, içine koyuyoruz

CGS hareketlilik birimi, bir iyonun (elektronun) hareketlilik boyutuna eşit bir alan kuvvetinde 1 cm/s hız elde ettiği hareketliliğe eşittir.

GHS ve SI sistemlerindeki hareketlilik birimleri arasındaki ilişki:

Molar konsantrasyon (B bileşeninin konsantrasyonu).

Birim molar konsantrasyon içine köstebeği koyarak (9.49) formülünü kullanarak buluruz,

Santimetre küp başına bir mol, çözelti hacminin 1 mol çözünen madde içerdiği bir çözelti içindeki bir maddenin molar konsantrasyonuna eşittir. Molar konsantrasyonun boyutu:

GHS ve SI sistemlerinde molar konsantrasyon birimlerinin oranı:

İyonik eşdeğer konsantrasyon.İyon eşdeğer konsantrasyonunun birimini formül (9.50) kullanarak buluyoruz. Bu formülü yerine koyarsak şunu elde ederiz

İyon eşdeğer konsantrasyonunun boyutu:

Molar elektrik iletkenliği. Molar elektrik iletkenliği birimini (9.51) formülünü kullanarak buluyoruz:

Molar elektrik iletkenliğinin CGS birimi molar iletkenlik spesifik iletkenliğe sahip bir maddenin molar konsantrasyonuna sahip çözelti Molar elektrik iletkenliğinin boyutu

CGS ve SI sistemlerinde molar elektrik iletkenliği birimlerinin oranı:

Eşdeğer elektrik iletkenliği. Eşdeğer elektriksel iletkenlik birimini formül (9.51a) ile değiştirerek buluyoruz:

Bu nedenle eşdeğer elektrik iletkenliği, molar elektrik iletkenliği ile aynı birimlerle ifade edilir ve aynı boyuta sahiptir.

Formül (9.51) ve (9.51a)'nın karşılaştırılmasından, sayısal olarak eşdeğer iletkenliğin molar iletkenlikten birkaç kat daha büyük olduğu sonucu çıkar.

Elektro kimyasal eşdeğer. Elektrokimyasal eşdeğerin birimini (9.52) formülünü kullanarak buluyoruz.

Elektrokimyasal eşdeğerin CGS birimi, bir elektrik yükü elektrolitten geçtiğinde elektrot üzerinde salınan maddenin elektrokimyasal eşdeğerine eşittir. Elektrokimyasal eşdeğerin boyutu:

Mutlak ve bağıl dielektrik sabitleri, dielektrik duyarlılığı, değerlik, kimyasal eşdeğeri bağıl değerlerdir ve dolayısıyla

boyutsuz birimlerle ifade edilir. Birimler sıcaklık katsayısı direnç ve molizasyon katsayısı SI'dakiyle aynıdır (bkz. sayfa 79 ve 83).

Manyetizma miktarlarının birimleri

Manyetik büyüklüklerin bünye denklemlerini SGS sisteminde § 9'da verildiği haliyle kullanmak mümkün değildir. Gerçek şu ki, SGS sistemindeki hem elektriksel hem de manyetik büyüklükleri içeren elektromanyetizma formülleri, karşılık gelen formüller Uluslararası birim sistemi. İÇİNDE sağ taraf bu tür formüller (bkz. Tablo 10) veya faktörünü içerir; burada c, elektrodinamik sabittir. SGSM sisteminin akım gücü biriminden SGSE sisteminin akım gücü birimine geçiş çarpanıdır:

Manyetik alanın temel özelliği manyetik indüksiyondur. Bu nedenle manyetik büyüklükler için SGS sisteminin yapımına başlayacağız.

Manyetik indüksiyon. Bir manyetik indüksiyon birimi elde etmek için formül (9.55) kullanıyoruz. Bu formülün sağ tarafına bir faktör ekleyerek şunu elde ederiz:

Dyne'yi cm koyarak manyetik indüksiyon birimini buluruz:

Bu birime Gauss (G) adı verilir. Gauss, 1 cm uzunluğundaki bir segment için düzgün bir manyetik alanın indüksiyonuna eşittir. düz iletken akımla kuvvetle etki eder maksimum güç 1 din. Manyetik indüksiyon boyutu:

Gauss'un Tesla'ya oranı:

Manyetik akı. Formülü yazarak birimi buluyoruz manyetik akı:

Bu birime maxwell denir Maxwell, düzgün bir manyetik alanın indüksiyonla yarattığı manyetik akıya eşittir. enine kesit alan Manyetik akının boyutu:

Maxwell'in Weber'le ilişkisi:

Akı bağlantısı aynı zamanda Maxwells'te de ifade edilmektedir (bkz. §9).

Elektrik akımının manyetik momenti. Bir ünite almak için manyetik moment mevcut durumda, çarpanını sağ tarafa getiren formülü (9.53) kullanıyoruz (ayrıca bkz. Tablo 10):

Manyetik momentin birimini bulalım.

Uzunluk ve mesafe dönüştürücü Kütle dönüştürücü Toplu ve yiyecek hacmi dönüştürücü Alan dönüştürücü Hacim ve birim dönüştürücü mutfak tarifleri Sıcaklık dönüştürücü Basınç, mekanik stres, Young modülü dönüştürücü Enerji ve iş dönüştürücü Güç dönüştürücü Kuvvet dönüştürücü Zaman dönüştürücü Dönüştürücü doğrusal hız Düz Açılı Isıl Verimlilik ve Yakıt Verimliliği Dönüştürücü Sayı Dönüştürücü çeşitli sistemler notasyonlar Bilgi miktarı ölçü birimlerinin dönüştürücüsü Döviz kurları Kadın giyim ve ayakkabı bedenleri Bedenler erkek giyim ve Ayakkabı Dönüştürücü açısal hız ve dönme hızı İvme Dönüştürücü Açısal İvme Dönüştürücü Yoğunluk Dönüştürücü Özgül Hacim Dönüştürücü Atalet Momenti Dönüştürücü Kuvvet Momenti Dönüştürücü Tork Dönüştürücü Dönüştürücü özgül ısı yanma (kütlece) Enerji yoğunluğu ve yanma dönüştürücünün özgül ısısı (hacimce) Sıcaklık farkı dönüştürücü Katsayı dönüştürücü termal genleşme Dönüştürücü termal direnç Termal İletkenlik Dönüştürücü Dönüştürücü spesifik ısı kapasitesi Enerjiye Maruz Kalma ve Güç Dönüştürücü termal radyasyon Isı Akısı Yoğunluğu Dönüştürücü Isı Transfer Katsayısı Dönüştürücü Hacimsel Akış Dönüştürücü Kütle Akış Dönüştürücü Molar Akış Dönüştürücü Kütle Akış Yoğunluğu Dönüştürücü Molar Konsantrasyon Dönüştürücü Dönüştürücü kütle konsantrasyonuçözümde Dinamik (mutlak) viskozite dönüştürücü Kinematik viskozite dönüştürücü Dönüştürücü yüzey gerilimi Buhar geçirgenliği dönüştürücü Buhar geçirgenliği ve buhar aktarım hızı dönüştürücü Ses seviyesi dönüştürücü Mikrofon hassasiyeti dönüştürücü Ses basıncı düzeyi (SPL) dönüştürücü Seçilebilir referans basıncına sahip ses basıncı seviyesi dönüştürücü Parlaklık dönüştürücü Işık yoğunluğu dönüştürücü Aydınlık dönüştürücü Bilgisayar grafik çözünürlüğü dönüştürücü Frekans ve dalga boyu dönüştürücü Optik güç diyoptride ve odak uzaklığı Diyoptri ve mercek büyütmede optik güç (×) Elektrik yükü dönüştürücü Doğrusal yük yoğunluğu dönüştürücü Yüzey yük yoğunluğu dönüştürücü Hacim yük yoğunluğu dönüştürücü Elektrik akımı dönüştürücü Doğrusal akım yoğunluğu dönüştürücü Yüzey akım yoğunluğu dönüştürücü Elektrik alan gücü dönüştürücü elektrostatik potansiyel ve voltaj Elektrik direnç dönüştürücü Elektrik direnç dönüştürücü Elektrik iletkenlik dönüştürücü Elektrik iletkenlik dönüştürücü Elektrik kapasitans Endüktans dönüştürücü Amerikan kablo ölçer dönüştürücü dBm (dBm veya dBmW), dBV (dBV), watt ve diğer birimler cinsinden seviyeler Dönüştürücü manyetomotor kuvvet Manyetik alan gücü dönüştürücü Manyetik akı dönüştürücü Manyetik indüksiyon dönüştürücü Radyasyon. Emilen doz hızı dönüştürücü iyonlaştırıcı radyasyon Radyoaktivite. Dönüştürücü radyoaktif bozunma Radyasyon. Maruz kalma dozu dönüştürücü Radyasyon. Absorbe Doz Dönüştürücü Ondalık Önek Dönüştürücü Veri Aktarımı Tipografi ve Görüntüleme Birimi Dönüştürücü Kereste Hacmi Birim Dönüştürücü Molar Kütle Hesabı Periyodik tablo kimyasal elementler D. I. Mendeleev

1 coulomb [C] = 2997924579,99957 SGSE yük birimi [SGSE yük birimi]

Başlangıç ​​değeri

Dönüştürülen değer

coulomb megacoulomb kilocoulomb milliculon mikrocoulomb nanocoulomb picocoulon abcoulon yük birimi SGSM statcoulon SGSE-yük birimi franklin amper-saat miliamper-saat amper-dakika amper-saniye faraday (yük birimi) temel elektrik yükü

Mikrofonlar ve teknik özellikleri

Hakkında daha fazlasını okuyun elektrik yükü

Genel bilgi

Şaşırtıcı bir şekilde, her gün sevgili kedimizi okşadığımızda, saçımızı taradığımızda veya sentetik bir kazak giydiğimizde statik elektrikle karşılaşırız. Dolayısıyla biz de kaçınılmaz olarak statik elektriğin jeneratörleri haline geliyoruz. Kelimenin tam anlamıyla onun içinde yıkanıyoruz çünkü Dünyanın güçlü elektrostatik alanında yaşıyoruz. Bu alan iyonosfer tarafından çevrelenmesinden dolayı ortaya çıkmaktadır. üst katman atmosfer elektriksel olarak iletken bir katmandır. İyonosfer etkisi altında oluştu kozmik radyasyon ve kendi yükü vardır. Yemek ısıtmak gibi günlük işleri yaparken, otomatik ateşlemeli bir brülörün gaz besleme vanasını açtığımızda veya yanına elektrikli çakmak getirdiğimizde statik elektrik kullandığımızı hiç düşünmüyoruz.

Statik elektrik örnekleri

Çocukluğumuzdan beri içgüdüsel olarak gök gürültüsünden korkuyoruz, ancak kendi başına kesinlikle güvenli olmasına rağmen - yalnızca atmosferik statik elektriğin neden olduğu tehditkar bir yıldırım çarpmasının akustik sonucu. Yelken filosu zamanlarının denizcileri, aynı zamanda atmosferik statik elektriğin bir tezahürü olan direklerindeki St. Elmo ışıklarını gördüklerinde hayrete düştüler. İnsanlar, Yunan Zeus'u, Roma Jüpiter'i, İskandinav Thor'u veya Rus Perun'u gibi, eski dinlerin yüce tanrılarına yıldırım şeklinde bütünleyici bir nitelik kazandırdılar.

İnsanların elektrikle ilk ilgilenmeye başlamasının üzerinden yüzyıllar geçti ve bazen statik elektrik çalışmalarından dikkatli sonuçlar çıkaran bilim adamlarının bizi yangın ve patlama dehşetinden kurtardığından şüphelenmiyoruz bile. Paratonerleri gökyüzüne doğrultarak ve yakıt tankerlerini topraklama cihazlarıyla donatarak elektrostatikleri dizginledik. elektrostatik yükler yere gitmek güvenli. Ve yine de statik elektrik, radyo sinyallerinin alınmasına müdahale ederek yanlış davranmaya devam ediyor - sonuçta, Dünya'da aynı anda 2000'e kadar fırtına şiddetleniyor ve bu da her saniyede 50'ye kadar yıldırım düşmesine neden oluyor.

İnsanlar çok eski zamanlardan beri statik elektrik üzerinde çalışıyorlar; Hatta "elektron" terimini eski Yunanlılara borçluyuz, ancak bununla biraz farklı bir şey kastettiler - sürtünmeyle mükemmel şekilde elektriklenen kehribar dedikleri şey buydu (diğer - Yunanca ἤλεκτρον - kehribar). Ne yazık ki, statik elektrik bilimi kayıpsız değildi - Rus bilim adamı Georg Wilhelm Richmann, atmosferik statik elektriğin en tehlikeli tezahürü olan bir deney sırasında yıldırım çarpmasıyla öldürüldü.

Statik elektrik ve hava

İlk yaklaşıma göre, yük oluşum mekanizması fırtına bulutu Birçok yönden bir tarağın elektrifikasyon mekanizmasına benzer - elektrifikasyon aynı şekilde sürtünmeyle gerçekleşir. Yükselen hava akımlarının bulutun üst, daha soğuk kısmına taşınması nedeniyle soğuyan küçük su damlacıklarından oluşan buz kütleleri birbirleriyle çarpışır. Daha büyük buz parçaları negatif, daha küçük buz parçaları ise pozitif olarak yüklenir. Ağırlık farkından dolayı, buluttaki buz kütlelerinin yeniden dağılımı meydana gelir: büyük, daha ağır kütleler bulutun alt kısmına düşer ve daha küçük, daha hafif kütleler fırtına bulutunun tepesinde toplanır. Bulutun tamamı nötr kalsa da bulutun alt kısmı ışık alır. negatif yük ve en üstteki pozitiftir.

Tıpkı elektrikli bir tarağın, tarağa en yakın tarafta zıt bir yükün indüklenmesi nedeniyle bir balonu çekmesi gibi, bir fırtına bulutu da Dünya yüzeyinde indüklenir. pozitif yük. Fırtına bulutu geliştikçe yükler artar ve aralarındaki alan kuvveti artar ve alan kuvveti aşıldığında kritik değer veri için hava koşulları, olur elektrik arızası hava - yıldırım deşarjı.

İnsanlık, daha sonra Pensilvanya Yüksek Yürütme Konseyi Başkanı ve Amerika Birleşik Devletleri'nin ilk Genel Müdürü olan Benjamin Franklin'e, sonsuza dek kurtarılan paratonerin (buna paratoner demek daha doğru olur) icadı için borçludur. Yıldırım çarpan binaların neden olduğu yangınlar nedeniyle dünya nüfusu. Bu arada Franklin, icadının patentini almadı ve onu tüm insanlığın kullanımına sundu.

Yıldırım her zaman yalnızca yıkıma neden olmadı - Ural cevher madencileri, demir ve bakır cevherlerinin yerini, bölgedeki belirli noktalara yıldırım düşme sıklığına göre tam olarak belirlediler.

Zamanlarını elektrostatik olaylarını incelemeye adayan bilim adamları arasında, daha sonra elektrodinamiğin kurucularından biri olan İngiliz Michael Faraday'dan ve elektrik kapasitörünün prototipinin mucidi Hollandalı Pieter van Muschenbrouck'tan bahsetmek gerekir. ünlü Leyden kavanozu.

DTM, IndyCar veya Formula 1 yarışlarını izlerken, hava durumu radar verilerine dayanarak teknisyenlerin pilotları lastikleri yağmur lastikleriyle değiştirmeye çağırdığından şüphelenmiyoruz bile. Ve bu veriler de tam olarak şunlara dayanıyor: elektriksel özellikler fırtına bulutlarına yaklaşıyor.

Statik elektrik aynı zamanda hem dostumuz hem de düşmanımızdır: radyo mühendisleri, yakındaki bir yıldırım çarpması sonucu yanmış devre kartlarını onarırken topraklama bileziklerini çekmeyi sevmezler - bu durumda, kural olarak, ekipmanın giriş aşamaları hata. Topraklama ekipmanı arızalıysa ciddi yaralanmalara neden olabilir. insan yapımı felaketler trajik sonuçları olan - tüm fabrikaların yangınları ve patlamaları.

Tıpta statik elektrik

Ancak ihlalleri olan kişilerin yardımına geliyor kalp atış hızı hastanın kalbinin kaotik konvülsif kasılmalarından kaynaklanır. Defibrilatör adı verilen bir cihaz kullanılarak küçük bir elektrostatik deşarj geçirilerek normal çalışması sağlanır. Defibrilatör yardımıyla ölümden dönen bir hastanın sahnesi, belirli bir sinema türü için bir nevi klasiktir. Filmlerin geleneksel olarak eksik kalp atışı sinyaline ve uğursuz bir düz çizgiye sahip bir monitörü gösterdiğini, oysa aslında hastanın kalbi durmuşsa defibrilatör kullanmanın bir faydası olmadığını belirtmek gerekir.

Diğer örnekler

Statik elektriğe karşı koruma sağlamak için uçağın metalize edilmesi, yani motor da dahil olmak üzere uçağın tüm metal parçalarının elektriksel olarak bütünleşik tek bir yapıya bağlanması ihtiyacını hatırlamak faydalı olacaktır. Uçuş sırasında hava sürtünmesinden dolayı uçak gövdesinde biriken statik elektriği boşaltmak için uçağın tüm kuyruğunun uçlarına statik boşaltıcılar yerleştirilmiştir. Bu önlemler, statik elektriğin neden olduğu parazitlerden korunmak ve aviyoniklerin güvenilir şekilde çalışmasını sağlamak için gereklidir.

Elektrostatik, öğrencilere “Elektrik” bölümünü tanıtmada belli bir rol oynar - daha fazlası muhteşem deneyler belki de fiziğin hiçbir dalını bilmiyor - burada saçlarınız diken diken oluyor ve bir kovalamaca var balon tarağın arkasında ve hiçbir kablo bağlantısı olmayan floresan lambaların gizemli parıltısı! Ancak gazla dolu cihazların bu parlama etkisi, gazla uğraşan elektrikçilerin hayatını kurtarıyor. yüksek voltaj modern enerji hatları ve dağıtım ağlarında.

Ve en önemlisi, bilim adamları Dünya'daki yaşamın görünümünü muhtemelen statik elektriğe, daha doğrusu onun yıldırım şeklindeki deşarjına borçlu olduğumuz sonucuna vardılar. Geçen yüzyılın ortasındaki iletimle ilgili deneyler sırasında elektrik deşarjları Bileşimi Dünya atmosferinin birincil bileşimine yakın olan bir gaz karışımı yoluyla, hayatımızın "yapı taşı" olan amino asitlerden biri elde edildi.

Elektrostatikleri evcilleştirmek için, voltmetre adı verilen ölçüm aletlerinin icat edildiği potansiyel farkı veya elektrik voltajını bilmek çok önemlidir. Elektrik voltajı kavramı, 19. yüzyıl İtalyan bilim adamı Alessandro Volta tarafından tanıtıldı ve bu üniteye adı verildi. Bir zamanlar Volta'nın yurttaşı Luigi Galvani'nin adını taşıyan galvanometreler elektrostatik voltajı ölçmek için kullanılıyordu. Ne yazık ki, bu elektrodinamik tip cihazlar ölçümlerde bozulmalara neden oldu.

Statik elektrik çalışması

Bilim adamları, 18. yüzyıl Fransız bilim adamı Charles Augustin de Coulomb'un çalışmalarından bu yana elektrostatiğin doğasını sistematik olarak incelemeye başladılar. Özellikle elektrik yükü kavramını ortaya attı ve yüklerin etkileşimi yasasını keşfetti. Elektrik miktarının ölçü birimi olan coulomb (C) onun adını almıştır. Doğru, tarihsel adalet adına, yıllar önce İngiliz bilim adamı Lord Henry Cavendish'in bununla meşgul olduğunu belirtmek gerekir; Ne yazık ki masanın üzerine yazdı ve eserleri ancak 100 yıl sonra mirasçıları tarafından yayımlandı.

Öncekilerin elektriksel etkileşim yasaları üzerine çalışmaları, fizikçiler George Green, Carl Friedrich Gauss ve Simeon Denis Poisson'un bugün hala kullandığımız matematiksel açıdan zarif bir teori yaratmasını sağladı. Elektrostatikteki ana prensip elektron varsayımıdır - temel parçacık herhangi bir atomun parçası olan ve etkisi altında ondan kolayca ayrılan dış kuvvetler. Ayrıca benzer yüklerin itilmesi ve farklı yüklerin çekilmesi konusunda da varsayımlar vardır.

Elektrik ölçümü

İlk ölçüm araçlarından biri, İngiliz rahip ve fizikçi Abraham Bennett tarafından icat edilen en basit elektroskoptu - bir cam kaba yerleştirilmiş iki altın, elektriksel olarak iletken folyo tabakası. O zamandan bu yana ölçüm cihazları önemli ölçüde gelişti ve artık nanocoulomb birimlerindeki farklılıkları ölçebiliyorlar. Özellikle hassas fiziksel aletler kullanan Rus bilim adamı Abram Ioffe ve Amerikalı fizikçi Robert Andrews Millikan bir elektronun elektrik yükünü ölçebildi

Günümüzde gelişmelerle birlikte dijital teknolojiler Yüksek giriş direnci sayesinde ölçümlerde neredeyse hiç bozulmaya yol açmayan, benzersiz özelliklere sahip ultra hassas ve yüksek hassasiyetli cihazlar ortaya çıktı. Gerilimi ölçmenin yanı sıra, bu tür cihazlar diğerlerini de ölçmenize olanak tanır önemli özellikler elektrik devreleri Ohmik direnç ve geniş bir ölçüm aralığında akan akım gibi. Çok yönlülükleri nedeniyle multimetre adı verilen en gelişmiş cihazlar veya jargon, test cihazları ayrıca frekansı ölçmenize de olanak tanır klima, kapasitörlerin kapasitansı ve transistörleri test edin ve hatta sıcaklığı ölçün.

Kural olarak, modern cihazlarda cihazın hasar görmesine izin vermeyen yerleşik bir koruma bulunur. kötüye kullanma. Kompakttırlar, kullanımı kolaydır ve kullanımı kesinlikle güvenlidir; her biri bir dizi doğruluk testinden geçer, zorlu çalışma koşulları altında test edilir ve hak ettiği şekilde bir güvenlik sertifikası alır.

Ölçü birimlerini bir dilden diğerine çevirmeyi zor mu buluyorsunuz? Meslektaşlarınız size yardım etmeye hazır. TCTerms'e bir soru gönderin ve birkaç dakika içinde bir cevap alacaksınız.

Dönüştürücüdeki birimleri dönüştürmek için hesaplamalar " Elektrik yükü dönüştürücü" Unitconversion.org işlevleri kullanılarak gerçekleştirilir.

Uluslararası SI birimleri sisteminin tanıtılmasından önce, aşağıdaki birim sistemleri kullanılıyordu.

Metrik sistem miktar- iki birime dayanan bir dizi fiziksel büyüklük birimi: metre uzunluk birimidir, kilogram kütle birimidir. Ayırt edici özellik Metrik ölçü sistemi, katlara göre ondalık oranlar ilkesiydi ve altkat birimler. Metrik sistemİlk olarak Fransa'da tanıtılan, 19. yüzyılın ikinci yarısında alınan. uluslararası tanınma.

Gauss sistemi.

Fiziksel büyüklük birimleri sistemi kavramı ilk olarak Alman matematikçi K. Gauss (1832) tarafından tanıtıldı. Gauss'un fikri şuydu. Öncelikle birbirinden bağımsız birkaç miktar seçilir. Bu büyüklüklere temel, birimlerine ise temel birimler denir. birim sistemleri. Temel büyüklükler, aralarındaki ilişkiyi ifade eden formüller kullanılarak seçilir. fiziksel büyüklükler diğer büyüklüklerin birimlerini oluşturmak mümkündü. Gauss, formüller kullanılarak elde edilen birimleri çağırdı ve temel birimlerden türetilen birimlerle ifade etti. Gauss kendi fikrini kullanarak şunu inşa etti: birim sistemi manyetik miktarlar. Bu Gauss sisteminin ana birimleri seçildi: milimetre - bir uzunluk birimi, saniye - bir zaman birimi. Gauss'un fikirlerinin çok verimli olduğu ortaya çıktı. Sonrakilerin tümü birim sistemleriönerdiği ilkeler üzerine inşa edilmiştir.

GHS sistemi

GHS sistemi LMT miktar sistemi temel alınarak oluşturulmuştur. CGS sisteminin temel birimleri: santimetre - uzunluk birimi, gram - kütle birimi, saniye - zaman birimi. GHS sisteminde belirtilen üç temel birim kullanılarak mekanik ve akustik büyüklüklerin türetilmiş birimleri oluşturulur. Üniteyi kullanma termodinamik sıcaklık- kelvin - ve ışık şiddeti birimi - kandela - GHS sistemi termal ve optik büyüklükler alanına uzanır.

ISS sistemi.

Temel birimler ISS sistemleri: Metre uzunluk birimi, kilogram kütle birimi, saniye ise zaman birimidir. Tıpkı SGS sistemi gibi ISS sistemi de LMT miktar sistemi temel alınarak oluşturulmuştur. Bu birim sistemi 1901 yılında İtalyan mühendis Giorgi tarafından önerildi ve temel birimlere ek olarak mekanik ve akustik büyüklüklerin türetilmiş birimlerini içeriyordu. Temel birimler olarak termodinamik sıcaklık, kelvin ve ışık şiddetinin (kandela) eklenmesiyle ISS sistemi, termal ve ışıksal büyüklükler alanına genişletilebilir.

MTS sistemi.

MTS birim sistemi LMT miktar sistemi temel alınarak oluşturulmuştur. Sistemin temel birimleri: metre - uzunluk birimi, ton - kütle birimi, saniye - zaman birimi. MTS sistemi Fransa'da geliştirildi ve 1919'da hükümeti tarafından yasallaştırıldı. MTS sistemi SSCB'de ve uygun olarak kabul edildi. devlet standardı 20 yıldan fazla bir süre (1933 - 1955) kullanıldı. Bu sistemin kütle biriminin - ton - büyüklüğünün, nispeten göreceli olarak iş yapan bir dizi endüstri için uygun olduğu ortaya çıktı. büyük kitleler. MTS sisteminin bir takım başka avantajları da vardı. İlk olarak, MTS sisteminde ifade edildiğinde madde yoğunluğunun sayısal değerleri şuna denk geldi: sayısal değerler SGS sisteminde ifade edildiğinde bu değer (örneğin, SGS sisteminde demirin yoğunluğu 7,8 g/cm3, MTS sisteminde - 7,8 t/m3). İkincisi, MTS sisteminin iş birimi - kilojoule - ISS sisteminin iş birimi (1 kJ = 1000 J) ile basit bir ilişkiye sahipti. Ancak bu sistemdeki türetilmiş büyüklüklerin büyük çoğunluğunun birimlerinin boyutlarının pratikte sakıncalı olduğu ortaya çıktı. SSCB'de MTS sistemi 1955'te kaldırıldı.

MKGSS sistemi.

MKGSS birim sistemi LFT miktar sistemi temel alınarak oluşturulmuştur. Temel birimleri şunlardır: metre - uzunluk birimi, kilogram-kuvvet - kuvvet birimi, saniye - zaman birimi. Kilogram-kuvvet - kuvvet, ağırlığa eşit normal ivmelenmede 1 kg ağırlığındaki vücut serbest düşüş g0 = 9,80665 m/s2. Bu kuvvet birimi ve MKGSS sisteminin bazı türev birimlerinin teknolojide kullanıldığında kullanışlı olduğu ortaya çıktı. Bu nedenle sistem mekanik, ısı mühendisliği ve diğer birçok endüstride yaygınlaştı. MKGSS sisteminin en büyük dezavantajı fizikteki uygulama olanaklarının çok sınırlı olmasıdır. MKGSS sisteminin önemli bir dezavantajı da bu sistemdeki kütle biriminin diğer sistemlerin kütle birimleriyle basit bir ondalık ilişkisinin olmamasıdır. Uluslararası Birim Sisteminin kullanılmaya başlanmasıyla birlikte ICGSS sistemi önemini yitirdi.

Elektromanyetik büyüklük birimlerinin sistemleri. GHS sistemine dayalı elektriksel ve manyetik büyüklük sistemlerini oluşturmanın bilinen iki yolu vardır: üç temel birim (santimetre, gram, saniye) ve dört temel birim (santimetre, gram, saniye ve bir birim elektriksel veya manyetik nicelik) üzerinde. . İlk olarak, SGS sistemine dayalı üç temel birim kullanılarak üç birim sistemi elde edildi: elektrostatik birim sistemi (SGSE sistemi), elektromanyetik birim sistemi (SGSM sistemi), simetrik birim sistemi (SGS sistemi) ). Bu sistemleri ele alalım.

SGSE sistemi

Elektrostatik ünite sistemi (SGSE sistemi). Bu sistemi kurarken, elektrik biriminin ilk türevi, Coulomb yasasını yönetici denklem olarak kullanan elektrik yükü birimidir. Bu durumda mutlak dielektrik sabiti boyutsuz bir elektriksel büyüklük olarak kabul edilir. Bunun sonucunda elektromanyetik niceliklere ilişkin bazı denklemlerde ışığın boşluktaki hızının karekökü açıkça karşımıza çıkmaktadır.

SGSM sistemi

Elektromanyetik ünite sistemi (SGSM sistemi). Bu sistemi kurarken, elektrik biriminin ilk türevi, Ampere yasasını geçerli denklem olarak kullanan akım birimidir. Bu durumda mutlak manyetik geçirgenlik boyutsuz bir elektriksel büyüklük olarak kabul edilir. Bu bakımdan elektromanyetik büyüklüklerle ilgili bazı denklemlerde ışığın boşluktaki hızının karekökü açıkça karşımıza çıkmaktadır.

GHS sistemi

Simetrik birim sistemi (SGS sistemi). Bu sistem SGSE ve SGSM sistemlerinin birleşimidir. SGS sisteminde, SGSE sisteminin birimleri elektriksel büyüklük birimleri olarak, SGSM sisteminin birimleri ise manyetik büyüklük birimleri olarak kullanılır. İki sistemin birleşimi sonucunda, ışığın boşluktaki hızının karekökü, elektriksel ve manyetik büyüklüklerle ilgili bazı denklemlerde açıkça karşımıza çıkmaktadır.

• Ağırlıklar ve Ölçüler hakkındaki XI Genel Konferansı tarafından kabul edildi, sonraki bazı konferanslarda SI'da bir takım değişiklikler yapıldı.
• SI sistemi yedi temel ve türetilmiş ölçü biriminin yanı sıra bir dizi önek tanımlar. Ölçü birimleri için standart kısaltmalar ve türetilmiş birimlerin kaydedilmesine ilişkin kurallar oluşturulmuştur.
• Rusya'da, SI'nın zorunlu kullanımını öngören GOST 8.417-2002 yürürlüktedir. Ölçü birimlerini listeler, Rusça ve uluslararası adlarını verir ve kullanım kurallarını belirler. Bu kurallara göre, uluslararası belgelerde ve enstrüman terazilerinde sadece kullanılmasına izin verilmektedir. uluslararası atamalar. Dahili belgelerde ve yayınlarda, uluslararası veya Rus tanımlarını kullanabilirsiniz (ancak ikisini aynı anda kullanamazsınız).
• Temel birimler: kilogram, metre, saniye, amper, kelvin, mol ve kandela. SI çerçevesinde bu birimlerin bağımsız boyutları olduğu, yani hiçbir temel birimin diğerlerinden elde edilemeyeceği kabul edilir.
• Türetilmiş birimler kullanılarak temel olanlardan elde edilir. cebirsel işlemlerçarpma ve bölme gibi. SI Sisteminde türetilmiş birimlerin bazılarına kendi adları verilmiştir.
• ölçü birimi adlarından önce kullanılabilir; bir ölçü biriminin 10'un katı bir tamsayı ile çarpılması veya bölünmesi gerektiği anlamına gelir. Örneğin, "kilo" öneki 1000 ile çarpmak anlamına gelir (kilometre = 1000 metre). SI öneklerine ondalık önekler de denir.

Hikaye

• SI sistemi, Fransız bilim adamları tarafından oluşturulan ve ilk kez Büyük Britanya'dan sonra yaygın olarak tanıtılan metrik ölçü sistemine dayanmaktadır. Fransız Devrimi. Metrik sistemin kullanılmaya başlanmasından önce ölçü birimleri rastgele ve birbirinden bağımsız olarak seçiliyordu. Bu nedenle bir ölçü biriminden diğerine geçiş zordu. Ayrıca farklı yerlerde, bazen aynı adlarla farklı ölçü birimleri kullanılıyordu. Metrik sistemin kullanışlı ve tekdüze bir ölçü ve ağırlık sistemi olması gerekiyordu.
• 1799'da uzunluk birimi (metre) ve ağırlık birimi (kilogram) için iki standart onaylandı.
• 1874 yılında üç ölçüm birimine (santimetre, gram ve saniye) dayanan GHS sistemi tanıtıldı. Mikrodan megaya ondalık önekler de tanıtıldı.
• 1889'da 1. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı, GHS'ye benzer, ancak metre, kilogram ve saniyeye dayalı bir ölçüm sistemi benimsedi, çünkü bu birimlerin pratik kullanıma daha uygun olduğu düşünülüyordu.
• Daha sonra elektrik ve optik alanında fiziksel büyüklükleri ölçmek için temel birimler tanıtıldı.
• 1960 yılında XI. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı, ilk olarak Uluslararası Birim Sistemi (SI) olarak adlandırılan bir standardı kabul etti.
• 1971'de IV. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı, SI'yı değiştirerek, özellikle bir maddenin miktarını (mol) ölçmek için bir birim ekledi.
• SI artık dünyadaki çoğu ülke tarafından yasal ölçü birimleri sistemi olarak kabul edilmektedir ve bilimsel alanda neredeyse her zaman kullanılmaktadır (SI'yi benimsememiş ülkelerde bile).

Tarihsel ölçü ve birim sistemleri.

Uluslararası SI birimleri sisteminin tanıtılmasından önce, aşağıdaki birim sistemleri kullanıldı:

Gauss sistemi.

Fiziksel büyüklük birimleri sistemi kavramı ilk olarak Alman matematikçi K. Gauss (1832) tarafından tanıtıldı. Gauss'un fikri şuydu. Öncelikle birbirinden bağımsız birkaç miktar seçilir. Bu büyüklüklere temel, birimlerine ise temel birimler denir. birim sistemleri. Temel büyüklükler, fiziksel büyüklükler arasındaki ilişkiyi ifade eden formüller kullanılarak diğer büyüklüklerin birimlerinin oluşturulması mümkün olacak şekilde seçilir. Gauss, formüller kullanılarak elde edilen birimleri çağırdı ve temel birimlerden türetilen birimlerle ifade etti. Gauss kendi fikrini kullanarak şunu inşa etti: birim sistemi manyetik miktarlar. Bu Gauss sisteminin ana birimleri seçildi: milimetre - bir uzunluk birimi, saniye - bir zaman birimi. Gauss'un fikirlerinin çok verimli olduğu ortaya çıktı. Sonrakilerin tümü birim sistemleriönerdiği ilkeler üzerine inşa edildi: LMT = Uzunluk Kütle Zamanı = Uzunluk Kütle Zamanı.

• CGS birimleri

  • GHS sistemi LMT miktar sistemi temel alınarak oluşturulmuştur. CGS sisteminin temel birimleri: santimetre - uzunluk birimi, gram - kütle birimi, saniye - zaman birimi. GHS sisteminde belirtilen üç temel birim kullanılarak mekanik ve akustik büyüklüklerin türetilmiş birimleri oluşturulur. Termodinamik sıcaklık birimi kelvin ve ışık şiddeti birimi kandela'yı kullanan GHS sistemi, termal ve optik büyüklükler alanına uzanır.

• ISS sistemi. (MKS birimleri)

  • Temel birimler ISS sistemleri: Metre uzunluk birimi, kilogram kütle birimi, saniye ise zaman birimidir. Tıpkı SGS sistemi gibi ISS sistemi de LMT miktar sistemi temel alınarak oluşturulmuştur. Bu birim sistemi 1901 yılında İtalyan mühendis Giorgi tarafından önerildi ve temel birimlere ek olarak mekanik ve akustik büyüklüklerin türetilmiş birimlerini içeriyordu. Temel birimler olarak termodinamik sıcaklık, kelvin ve ışık şiddetinin (kandela) eklenmesiyle ISS sistemi, termal ve ışıksal büyüklükler alanına genişletilebilir.

• MTS sistemi.

  • MTS birimleri sistemi LMT miktar sistemi temel alınarak oluşturulmuştur. Sistemin temel birimleri: metre - uzunluk birimi, ton - kütle birimi, saniye - zaman birimi. MTS sistemi Fransa'da geliştirildi ve 1919'da hükümeti tarafından yasallaştırıldı. MTS sistemi SSCB'de kabul edildi ve devlet standardına uygun olarak 20 yıldan fazla bir süre (1933 - 1955) kullanıldı. Bu sistemin kütle biriminin - ton - büyüklüğü nedeniyle, nispeten büyük kütlelerle uğraşan birçok endüstride uygun olduğu kanıtlanmıştır. MTS sisteminin bir takım başka avantajları da vardı. İlk olarak, bir maddenin yoğunluğunun MTS sisteminde ifade edildiğinde sayısal değerleri, bu miktarın SGS sisteminde ifade edildiğinde sayısal değerleriyle örtüşüyordu (örneğin, SGS sisteminde demirin yoğunluğu 7,8 g'dır). /cm3, MTS sisteminde - 7,8 t/m3). İkincisi, MTS sisteminin iş birimi - kilojoule - ISS sisteminin iş birimi (1 kJ = 1000 J) ile basit bir ilişkiye sahipti. Ancak bu sistemdeki türetilmiş büyüklüklerin büyük çoğunluğunun birimlerinin boyutlarının pratikte sakıncalı olduğu ortaya çıktı. SSCB'de MTS sistemi 1955'te kaldırıldı.

• MKGSS sistemi (metre-kilogram-kuvvet-saniye birim sistemi)

  • MKGSS birim sistemi LFT miktar sistemi temel alınarak oluşturulmuştur. Temel birimleri şunlardır: metre - uzunluk birimi, kilogram-kuvvet - kuvvet birimi, saniye - zaman birimi. Kilogram-kuvvet, g 0 = 9,80665 m/s2 normal serbest düşme ivmesinde 1 kg ağırlığındaki bir cismin ağırlığına eşit bir kuvvettir. Bu kuvvet birimi ve MKGSS sisteminin bazı türev birimlerinin teknolojide kullanıldığında kullanışlı olduğu ortaya çıktı. Bu nedenle sistem mekanik, ısı mühendisliği ve diğer birçok endüstride yaygınlaştı. MKGSS sisteminin en büyük dezavantajı fizikteki uygulama olanaklarının çok sınırlı olmasıdır. MKGSS sisteminin önemli bir dezavantajı da bu sistemdeki kütle biriminin diğer sistemlerin kütle birimleriyle basit bir ondalık ilişkisinin olmamasıdır. Uluslararası Birim Sisteminin devreye girmesiyle birlikte ICGSS sistemi önemini yitirdi.

• Elektromanyetik büyüklük birimlerinin sistemleri.

• Elektromanyetik büyüklük birimlerinin sistemleri. GHS sistemine dayalı elektriksel ve manyetik büyüklük sistemlerini oluşturmanın bilinen iki yolu vardır: üç temel birim (santimetre, gram, saniye) ve dört temel birim (santimetre, gram, saniye ve bir birim elektriksel veya manyetik nicelik) üzerinde. . İlk olarak, SGS sistemine dayalı üç temel birim kullanılarak üç birim sistemi elde edildi: elektrostatik birim sistemi (SGSE sistemi), elektromanyetik birim sistemi (SGSM sistemi), simetrik birim sistemi (SGS sistemi) ). Bu sistemleri ele alalım.

• SGSE sistemi (ES, E.S., e.s. üniteleri)

  • Elektrostatik birim sistemi (SGSE sistemi). Bu sistemi oluştururken, elektrik biriminin birinci türevi, Coulomb yasasını yönetim denklemi olarak kullanarak bir elektrik yükü birimi olarak tanıtılır. Bu durumda mutlak dielektrik sabiti boyutsuz bir elektriksel büyüklük olarak kabul edilir. Bunun sonucunda elektromanyetik niceliklere ilişkin bazı denklemlerde ışığın boşluktaki hızının karekökü açıkça karşımıza çıkmaktadır.

• SGSM sistemi (EM, E.M., e.m. üniteleri)

  • Elektromanyetik birim sistemi (SGSM sistemi) Bu sistemi kurarken, elektrik biriminin ilk türevi, geçerli denklem olarak Ampere yasasını kullanan akım birimidir. Bu durumda mutlak manyetik geçirgenlik boyutsuz bir elektriksel büyüklük olarak kabul edilir. Bu bakımdan elektromanyetik büyüklüklerle ilgili bazı denklemlerde ışığın boşluktaki hızının karekökü açıkça karşımıza çıkmaktadır.

• CGS birimleri

  • Simetrik birim sistemi (SGS sistemi). Bu sistem SGSE ve SGSM sistemlerinin birleşimidir. SGS sisteminde, SGSE sisteminin birimleri elektriksel büyüklük birimleri olarak, SGSM sisteminin birimleri ise manyetik büyüklük birimleri olarak kullanılır. İki sistemin birleşimi sonucunda, ışığın boşluktaki hızının karekökü, elektriksel ve manyetik büyüklüklerle ilgili bazı denklemlerde açıkça karşımıza çıkmaktadır.