СГС

СГС (сантиметр-грамм-секунд) — тамалында узунлукъну бирими сантиметр, массаны бирими грамм заманны бирими секунд болгъан ёлчелеу бирим системады. Биримлени халкъла арасы системасы (ЁС) бегитилгин ючюн кенг хайырландырылгъанды. Башха аты — биримлени абсолют физикалыкъ системасы, алай болса да бусагъатда «абсолют» термин биримлени системаларын халларын белгилеуде хайырландырылмайды эмда эскиргеннге саналады^[1][2].

СГС чеклеринде юч бойсунмагъан ёлчемлик барды — узунлукъ (сантиметр), масса (грамм) эмда заман (секунд) — къалгъанла аннга керелеу, юлешиу эмда дараджагъа чыгъарыу амалла бла болдуруладыла. Аны тышында СГС-де тамал биримленден талай къошакъ бирим да барды.

Бир къауум физикалыкъ константала ёлчемсиз болуучандыла.

Электрикалыкъны, мукъладис (магнит) ёлчелеу биримлени эмда электромагнетизмни тюрлю-тюрлю законларында константаларыны уллулугъун сайлагъан талай СГС вариант барды (СГСЭ, СГСМ, Гауссну бирим системасы ).

СГС ЁС-ден къуру белгили ёлчелеу биримле бла башха тюлдю. ЁС-де электромагнит физикалыкъ уллулукълагъа СГС-де болмагъан тамал биримле киргизилгенлери себебли, бир къауум биримледе башха ёлчемлиликле бардыла. Аны ючюн бир къауум физика законла бу системалада тюрлю-тюрлю джазыладыла (сёз ючюн, Кулонну закону). Башхалыгъы асламысы ёлчемли болгъан коофициентледеди. Ол себебден, СГС-де джазылгъан электромагнетизм формулагъа ЁС-ни ёлчелеу биримлени тюрлендирмей салыб къойсанг, терс эсебле алынныкъдыла. Бу СГС-ни тюрлюлери - СГСЭ, СГСМ эмда Гауссну биримле системасына да джайылады, бир формулалал тюрлю-тюрлю джазылыргъа боладыла. Алай болса да, электромагнетизм бла байламлы болмагъан механиканы формулалары ЁС-де да, СГС-де да бирча джазыладыла.

СГС-ни формулаларында, ЁС-де керек болгъан физикалыкъ болмагъан коэффициентле джокъдула (сёз ючюн, Кулонну законундагъы электрикалыкъ дайым), эмда Гауссну тюрлюсюнде электрикалыкъ эмда магнит къырланы бютеу тёрт вектору да E, D, B эмда H физикалыкъ магъаналарына кёре бирча ёлчемликлери барды, ол себебден СГС теориялыкъ тинтиуле бардырыуда табыракъ системагъа саналады^{[К 1]}.

Илму ишледе, кёбюсюне, системаны сайлау белгилеулени келишимлилиги эмда физикалыкъ магъанасын ангылашынырчалыгъына кёре болады, ёлчелеулени таблыгъы биринчи орунда тюлдю.

Бир къауум ёлчелеу биримле

• узунлукъ — сантиметр (см);
• масса — грамм (г);
• заман — секунд (с);
• терклик — см/с;
• терклениу — гал, см/с²;
• кюч — дина, г·см/с²;
• къууат — эрг, г·см²/с²;
• къарыу — эрг/с, г·см²/с³;
• басым — бария, дин/см², г/(см·с²);
• динамикалыкъ джабышмакълыкъ — пуаз, г/(см·с);
• кинематикалыкъ джабышмакълыкъ — стокс, см²/с;
• затны саны — моль (моль).

СГС-ни кенгериулери эмда электродинамиканы тенглеулерини универсал формасы

СГС-де ишлеуню тынчыракъ этер ючюн, электродинамикада къошакъ системала болдурулгъандыла - СГСЭ (абсолют электростатика система) эмда СГСМ (абсолют электромагнит система), дагъыда Гауссну системасы (симметриялы система). Бу системаланы хар биринде электромагнит законла тюрлю-тюрлю коэффициентле бла джазыладыла^[4].

Кулонну закону: ${\displaystyle F=k_{\rm {C}}{\frac {q\cdot q'}{d^{2}}}}$

Амперни закону: ${\displaystyle {\frac {dF}{dL}}=2k_{\rm {A}}{\frac {I\cdot I'}{d}}}$

Ол заманда амалсыз ${\displaystyle k_{\mathrm {A} }={\frac {k_{\mathrm {C} }}{c^{2}}}}$

Лоренцни кючю: ${\displaystyle \mathbf {F} =\alpha _{\rm {L}}q\;\mathbf {v} \times \mathbf {B} }$

Магнит индукцияны вектору: ${\displaystyle d\mathbf {B} =\alpha _{\rm {B}}{\frac {Id\mathbf {l} \times \mathbf {\hat {r}} }{r^{2}}}}$

Ол заманда амалсыз ${\displaystyle \alpha _{\mathrm {L} }\alpha _{\mathrm {B} }=k_{\mathrm {A} }}$

Фарадейни закону: ${\displaystyle {\mathcal {E}}=-\alpha _{\mathrm {L} }{{d\Phi _{B}} \over dt}}$

Максвеллни тенглеулери:

${\displaystyle \nabla \cdot \mathbf {E} =4\pi k_{\rm {C}}\rho }$

${\displaystyle \nabla \cdot \mathbf {B} =0}$

${\displaystyle \nabla \times \mathbf {E} =\displaystyle {-\alpha _{\rm {L}}{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}}}$

${\displaystyle \nabla \times \mathbf {B} =\displaystyle {4\pi \alpha _{\rm {B}}\mathbf {j} +{\frac {\alpha _{\rm {B}}}{k_{\rm {C}}}}{\frac {\partial \mathbf {E} }{\partial t}}}}$

Арада материал тенглеуле:

${\displaystyle \mathbf {D} =\epsilon _{0}\mathbf {E} +\lambda \mathbf {P} }$

${\displaystyle \mathbf {H} =\mathbf {B} /\mu _{0}-\lambda '\mathbf {M} }$

${\displaystyle \nabla \cdot \mathbf {P} ={\frac {4\pi \epsilon _{0}k_{\mathrm {C} }}{\lambda }}\rho _{b}}$

${\displaystyle \nabla \times \mathbf {M} ={\frac {4\pi \alpha _{\mathrm {B} }}{\lambda '\mu _{0}}}\mathbf {j} _{b}-{\frac {\lambda \alpha _{\mathrm {B} }}{\lambda '\mu _{0}\epsilon _{0}k_{\mathrm {C} }}}{\frac {\partial \mathbf {P} }{\partial t}}}$

Ол заманда ${\displaystyle \lambda }$ эмда ${\displaystyle \lambda '}$ тенг сайланадыла ${\displaystyle 4\pi k_{\mathrm {C} }\epsilon _{0}}$

Арада Максвеллни тенглеулери:

${\displaystyle \nabla \cdot \mathbf {D} =4\pi \epsilon _{0}k_{\rm {C}}\rho _{f}}$

${\displaystyle \nabla \cdot \mathbf {B} =0}$

${\displaystyle \nabla \times \mathbf {E} =\displaystyle {-\alpha _{\rm {L}}{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}}}$

${\displaystyle \nabla \times \mathbf {H} =\displaystyle {{\frac {4\pi \alpha _{\rm {B}}}{\mu _{0}}}\mathbf {j} _{f}+{\frac {\alpha _{\rm {B}}}{\mu _{0}\epsilon _{0}k_{\mathrm {C} }}}{\frac {\partial \mathbf {D} }{\partial t}}}}$

Система	${\displaystyle k_{\rm {C}}}$	${\displaystyle k_{\rm {A}}={\frac {k_{\rm {C}}}{c^{2}}}}$	${\displaystyle \alpha _{\rm {B}}}$	${\displaystyle \alpha _{\rm {L}}={\frac {k_{\rm {C}}}{\alpha _{\rm {B}}c^{2}}}}$	${\displaystyle \epsilon _{0}}$	${\displaystyle \mu _{0}}$	${\displaystyle \lambda =4\pi k_{\rm {C}}\cdot \epsilon _{0}}$	${\displaystyle \lambda '}$
ЁС	${\displaystyle 1/4\pi \epsilon _{0}}$	${\displaystyle \mu _{0}/4\pi }$	${\displaystyle \mu _{0}/4\pi }$	${\displaystyle 1}$	${\displaystyle 1/c^{2}\mu _{0}}$	${\displaystyle 4\pi \times 10^{-7}}$Гн/м[К 2]	1	1
Гауссну[4] СГС	1	1/c2	1/c	1/c	1	1	4π	4π
Электромагнит СГС (СГСМ, неда аб-)	c2	1	1	1	1/c2	1	4π	4π
Электростатикалыкъ СГС (СГСЭ, неда стат-)	1	1/c2	1/c2	1	1	1/c2	4π	4π
Лоренцни — Хевисайдны СГС	1/4π	1/4πc2	1/4πc	1/c	1	1	1	1

Симметриялы СГС, неда Гауссну биримле системасы

Симметриялы СГС-де (дагъыда къатыш СГС неда Гауссну биримле системасы деб айтылады) магнит биримле (магнит индукция, магнит агъым, магнит дипол момент, магнит къырны кюченнгени) СГСМ системаны биримлерине тенгди, электрикалыкъ (индукциялыкъны да санаб) — СГСЭ системаны биримлерине тенг болады. Магнит эмда электрикалыкъ дайымла бу системада бир-бир тюбейдиле эмда ёлчемсиздиле: µ₀ = 1, ε₀ = 1, ол E бла D векторланы эмда B бла H векторланы бирча ёлчемлигин баджарады. ${\displaystyle \alpha _{\rm {L}}}$ коэффициент ёлчемлиди эмда 1/c уллулукъгъа иелик этеди, ол E бла В векторланы бирча ёлчемлигин баджарады. Алай бла симметриялы СГС-де электромагнит къырны тёрт векторуну да ёлчемлигини тенглиги баджарылады.

СГСМ

СГСМ-де магнит дайым µ₀ ёлчемсизди эмда 1 тенгди, электрикалыкъ дайым а уа ε₀ = 1/с² (ёлчемлик: с²/см²). Бу системада физикалыкъ болмагъан коэффициентле, вакуумда эки къыйырсыз узун параллель тюз сызлы токланы хар бирини l узунлукъ биримине ишлеу этген кючге Амперни законуну тенглениулеринде джокъдула: F = 2I₁I₂l/d, мында d — токланы арасындагъы аралыкъды. Ол себебден, токну кючюню бирими кючню биримини квадрат тамырыча сайланыргъа керекди (дина^1/2). Алай сайланнган токну кючюню биримини (бир-бирде абампер атын джюрютеди, ёлчемлиги: см^1/2г^1/2с⁻¹) алыннган биримлени ачыкълаулары чагъырыладыла (джерлеуню, кючениуню, къаршчыланыуну э. а. к.).

Бу системаны бютеу уллулукълары ЁС-ни биримлеринден 10 толу дараджада башхалыкъ кёргюзедиле, тышында къалгъан магнит къырны кючениумеклигиди: 1 А/м = 4π·10⁻³ Э.

СГСЭ

СГСЭ-де электрикалыкъ дайым ε₀ ёлчемсизди эмда 1 тенгди, магнит дайым µ₀ = 1/с² (ёлчемлик: с²/см²), мында c — вакуумда джарыкъны терклиги, тамал физикалыкъ дайымды. Бу системада Кулонну закону вакуумда къошакъ коэффициентсиз джазылады: F = Q₁Q₂/r², эсебинде джерлеуню бирими кючню биримини (дина^1/2) аралыкъны биримине кереленнген (сантиметр) квадрат тамырча сайланыргъа керекди. Ол амал бла сайланнган джерлеуню бириминден (аты: статкулон, ёлчемлиги: см^3/2г^1/2с⁻¹) алыннган биримлени ачыкълаулары чагъырыладыла (кючениуню, токну кючюню, къаршчыланыуну э. а. к.).

Бу системаны бютеу уллулукълары СГСМ-ни биримлеринден дж сау дараджа кереге башхалыкъгъа иедиле.

СГС-ни тюрлю-тюрлю системаларындагъы электромагнит уллулукъла

Баш къайнакъ: ^[5]

Биримлени бир башхагъа бургъан тюбюнде берилген керелеучюле ЁС-де 2018—2019 джылладагъы тюрлениулерине дери ишлеген электрикалыкъ эмда магнит дайымланы кескин магъаналарында тамал алгъанды. 2019-чу джылдан бери ишлеген ЁС редакцияда электрикалыкъ эмда магнит дайымла кеслерини сан магъаналарын алгъынча тутадыла, алай а белгили джангылычлары болургъа болгъан эксперимент бла белгиленнген уллулукъла болгъандыла (ютюрден сора тогъузунчу белгиде). Аны бла бирге джангылыч болургъа болгъан шартла ЁС бла СГС-ни вариантларыны арасында биримлени буруучу керелеучюлеге да берилгенди^[6].

СГСЭ, СГСМ эмда СГС-ни Гауссну тюб системасын биримлерини ЁС-ге буруу^[5]
(c = 29 979 245 800 ≈ 3·10¹⁰ — см/с бла белгиленнген джарыкъ теркликни вакуумда сан магъанасы)

Уллулукъ	Белги	ЁС бирим	Гауссну бирими	СГСМ бирим	СГСЭ бирим
Электрикалыкъ джерлеу / электрикалыкъ агъым	q / ΦE	1 Кл	↔ (10−1 c) Фр	↔ (10−1) абКл	↔ (10−1 c) Фр
Электрикалыкъ ток	I	1 A	↔ (10−1 c) Фр·с−1	↔ (10−1) абА	↔ (10−1 c) статА
Электрикалыкъ потенциал / кючениу	φ / V	1 В	↔ (108 c−1) статВ	↔ (108) абВ	↔ (108 c−1) статВ
Электрикалыкъ къырны кюченмеклиги	E	1 В/м=Н/Кл	↔ (106 c−1) статВ/см	↔ (106) абВ/см	↔ (106 c−1) статВ/см=дин/статКл
Электрикалыкъ индукция	D	1 Кл/м²	↔ (10−5 c) Фр/см²	↔ (10−5) абКл/см²	↔ (10−5 c) Фр/см²
Электрикалыкъ дипол момент	p	1 Кл·м	↔ (10 c) Фр·см	↔ (10) абКл·см	↔ (10 c) Фр·см
Магнит дипол момент	μ	1 А·м²	↔ (103) эрг/Гс	↔ (103) абА·см²	↔ (103 c) статА·см²
Магнит индукция	B	1 Тл=Вб/м²	↔ (104) Гс	↔ (104) Мкс/см²=Гс	↔ (104 c−1) статТл=статВб/см²
Магнит къырны кючениую	H	1 А/м=Н/Вб	↔ (4π 10−3) Э=дин/Мкс	↔ (4π 10−3) абА/см=Э	↔ (4π 10−3 c) статА/см
Магнит агъым	Φm	1 Вб=Тл·м²	↔ (108) Гс·см²=Мкс	↔ (108) Мкс	↔ (108 c−1) статВб=статТл·см²
Электрикалыкъ къаршчыланыу	R	1 Ом	↔ (109 c−2) с/см	↔ (109) абОм	↔ (109 c−2) с/см
Электрикалыкъ сыйым	C	1 Ф	↔ (10−9 c2) см	↔ (10−9) абФ	↔ (10−9 c2) см
Индукциялыкъ	L	1 Гн	↔ (109 c−2) см−1·с2	↔ (109) абГн	↔ (109 c−2) см−1·с2

Понимать это следует так: 1 A = (10⁻¹) абА, и т. д.

Тарих

Сантиметрде, граммда эмда секундда тамал алгъан ёлчелени системасын немец алим Гаусс 1832 джылда теджегенди. 1874 джылда Максвелл бла Томсон бу системагъа электромагнит ёлчелеу биримлени къошуб маджаллашдырадыла.

СГС систаманы кёб биримини уллулукълары джашауда хайырланыугъа таб болмагъаннга саналгъандыла, ол себебден кёбтурмай метрде, килограммда эмда секунда тамалын алгъан системагъа алмашдырылгъанды (МКС). СГС-нчи МКС бла параллель асламысы бла илму тинтиуледе хайырланнганлай тургъандыла.

1960-чы джылда ЁС системаны кириую бла СГС инженерлик адырлада хайырланыудан джокъ болгъанны орнунда болгъанды, алай а, сёз ючюн, теориялыкъ физика бла астрофизикада электромагнетизмни законларыны таб кёрюнюмю болгъаны ючюн хайырландырылгъанлай турады.

Юч къошакъ системаладан эм бек джайылгъаны симметриялы СГС-ди.

Дагъыда къара

• Биримлени халкъла арасы системасы (ЁС)

Литература

• Абсолютные системы единиц // Большая Советская энциклопедия (в 30 т.) / А. М. Прохоров (гл. ред.). — 3-е изд. — М.: Сов. энциклопедия, 1969(70). — Т. I. — Б. 35. — 608 б.