Симетрична система одиниць (система СГС) — це система одиниць, яка поєднує електричні одиниці системи СГСЕ (система СГС для електричних величин) та магнітні одиниці системи СГСМ (система СГС для магнітних величин).
Основні характеристики системи СГС:
- СГСЕ — це підсистема одиниць, що застосовується для вимірювання електричних величин. Вона включає в себе такі одиниці, як:
- Одиниця заряду — гулу (G) (заряд, що проходить через проводник за 1 секунду при постійному струмі в 1 ампер).
- Одиниця напруженості електричного поля — вольт на сантиметр (V/cm).
- Одиниця потенціалу — вольт (V).
- СГСМ — підсистема одиниць, що використовується для вимірювання магнітних величин:
- Одиниця магнітного поля — гаусс (G) (напруженість магнітного поля).
- Одиниця магнітної індукції — максвелл (Mx) (магнітна індукція, що проходить через певну площу).
Комбінація систем СГСЕ і СГСМ:
При поєднанні одиниць електричних і магнітних величин з обох систем у рівняннях, що зв’язують ці величини, з’являється корінь квадратний з швидкості світла у вакуумі. Це пов’язано з тим, що для переходу між електричними та магнітними величинами необхідно враховувати фізичну константу — швидкість світла в вакуумі (c), яка служить містком між цими величинами.
Зокрема, у системі СГС, у рівняннях, які описують електромагнітні хвилі, індукцію, електричне та магнітне поля, може з’являтися множник c=3×108c = 3 \times 10^8 м/с, що з’являється через взаємозв’язок між електричними та магнітними полями.
Приклад:
У рівняннях Максвелла, які описують взаємодію електричних та магнітних полів, у системі СГС потрібно вводити додаткові множники, щоб збалансувати вимірювані величини (такі як електричне поле, магнітне поле, потік електричного струму, тощо). Враховуючи це, рівняння можуть виглядати наступним чином, де величини електричного та магнітного поля взаємодіють через коефіцієнт, що включає швидкість світла cc.
Важливі особливості:
- Система СГС стала основою для більшості старих теорій і моделей у фізиці, таких як електродинаміка.
- Однак вона була поступово замінена іншими системами одиниць, такими як Міжнародна система одиниць (СІ), яка була розроблена для забезпечення більш зручного та уніфікованого опису фізичних величин.
Таким чином, симетрична система одиниць в основному використовує системи СГСЕ для електричних і СГСМ для магнітних величин, і з’єднує їх через фізичну константу швидкості світла, що забезпечує взаємодію між електричними та магнітними полями в електромагнітних процесах.