El sistema CGS es un sistema de unidades de medida de cantidades físicas , donde las unidades básicas de la mecánica son el centímetro (para longitudes ), el gramo (para masas ) y el segundo (para tiempo ). Para las unidades eléctricas y magnéticas , existen varias variantes, incluyendo el sistema CGS-UES (electrostático), CGS-EMU (electromagnético), el sistema de unidades Gaussiano y el sistema de unidades Lorentz-Heaviside (en) .
El sistema CGS fue propuesto por la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia en 1874 . Se utiliza en la ciencia a la mitad del XX ° siglo.
En 1946, el Comité Internacional de Pesos y Medidas aprobó el sistema MKSA ( metro , kilogramo , segundo , amperio ).
Hoy en día, el Sistema Internacional de Unidades utiliza siete unidades básicas .
El sistema CGS todavía se usa ampliamente en algunas áreas de la ciencia. Por ejemplo, en conductimetría, las constantes de celda se dan en cm −1 . En espectroscopía infrarroja o UV-visible, la unidad más utilizada también es cm -1 . En la tabla periódica, las unidades están en gramos por mol (no en kg / mol como debería estar en el sistema MKS). Este sistema también se usa ampliamente en astronomía, donde los flujos a menudo se expresan en erg / s / cm 2 / Hz, o en gravimetría .
Los problemas puramente mecánicos (es decir, sin la intervención de la electricidad o el magnetismo ) tienen solo tres dimensiones independientes y, por lo tanto, tres unidades básicas . Habiendo elegido longitud , masa y tiempo como dimensiones independientes , las demás cantidades puramente mecánicas se expresan utilizando unidades derivadas de las unidades básicas del centímetro (cm), el gramo (g) y el segundo. (S).
| Dimensión | Unidad CGS | Símbolo | Equivalencia | Valor en unidades SI |
|---|---|---|---|---|
| largo | centímetro | cm | 10 -2 m | |
| masa | gramo | gramo | 10 −3 kg | |
| hora | el segundo | s | 1 s | |
| aceleración | galón | Galón | cm s −2 | 10 −2 m / s 2 |
| fuerza | dina | din | g cm s −2 | 10 −5 N |
| energía | ergio | ergio | g cm 2 s −2 | 10 -7 D |
| potencia | ergio por segundo | ergio / s | g cm 2 s −3 | 10 -7 W |
| presión | baria | Licenciado en Letras | dyn / cm 2 = g cm −1 s −2 | 10 −1 Pa |
| viscosidad | equilibrio | PAG | g cm −1 s −1 | 10 −1 Pa s |
En mediciones puramente mecánicas (es decir, que involucran unidades de longitud, masa, fuerza, energía, presión, etc.), las diferencias entre CGS y SI son simples y bastante triviales. Los factores de conversión de unidades son siempre potencias de 10, como 100 cm = 1 my 1000 g = 1 kg, y el factor de conversión se deduce de la ecuación en las dimensiones de la unidad considerada. Por ejemplo, la unidad de fuerza CGS es la dina, que se define como 1 g⋅cm / s2, por lo que la unidad de fuerza SI, el newton (1 kg⋅m / s2), es igual a 100.000 dinas.
En las mediciones de fenómenos electromagnéticos (que involucran unidades de carga, campos eléctricos y magnéticos, voltaje, etc.), la conversión entre CGS y SI es más sutil que para unidades mecánicas.
Las fórmulas para las leyes físicas del electromagnetismo (como las ecuaciones de Maxwell) toman una forma que depende del sistema de unidades utilizado. De hecho, las magnitudes electromagnéticas se definen de forma diferente en SI y en CGS, mientras que las magnitudes mecánicas se definen de forma idéntica. Los factores de conversión relacionados con las unidades electromagnéticas en los sistemas CGS y SI se vuelven más complejos por las diferencias en las fórmulas que expresan las leyes físicas del electromagnetismo formuladas por cada sistema de unidades, especialmente en la naturaleza de las constantes que aparecen en estas fórmulas.
El siguiente ejemplo ilustrará la diferencia fundamental en la forma en que se construyen los dos sistemas:
Además, dentro del CGS, hay varias formas consistentes de definir cantidades electromagnéticas, lo que conduce a diferentes "subsistemas": unidades gaussianas, "ESU", "EMU" y unidades Lorentz-Heaviside. En todas estas alternativas, el uso dominante hoy en día es el sistema de unidades gaussianas , y cuando hablamos de “unidades CGS” en electromagnetismo, generalmente nos referimos a unidades CGS-Gaussianas.