高斯單位制

title: 各种不同的厘米-克-秒制.
content: 在厘米-克-秒制内,有好几种电磁单位系统,高斯单位制只是其中的一种。其它有静电单位制(英语:electrostatic units)、电磁单位制(英语:electromagnetic units)、劳仑兹-黑维塞单位制(英语:Lorentz-Heaviside units)。  另外还有一类称为自然单位制的制度,包括原子单位制、普朗克单位制等等。从某些方面来看,在厘米-克-秒制与国际单位制之间,这些自然单位制比较接近前者。例如,假设选择自然单位制或厘米-克-秒制,则高斯定律方程序里,都有一个因子formula_1,而库仑定律方程序里则无;假设选择国际单位制,则高斯定律方程序里没有因子formula_1,而库仑定律方程序里则有。另外,高斯单位制比国际单位制少一个基本单位,即电荷的单位不是基本单位,而自然单位制的基本单位又少了许多。  现今,国际单位制是最常使用的单位制。在工程学领域与实用领域,几乎普遍采用国际单位制,这已是很多年的事实。在科技文献里,像理论物理学与天文学的文献,直到最近几年,高斯单位制是主要单位制,但现在也越来越少使用。  自然单位制比较常见于更理论、更抽象的物理领域,特别是粒子物理学与弦理论。
title: 高斯单位制与国际单位制之间重要差别.
title: 有理化单位制.
content: 高斯单位制与国际单位制之间,一个差别是在一些方程序里的因子formula_1。国际单位制被分类为「有理化单位制」,因为,马克士威方程组里没有因子formula_1,但是,库仑定律和必欧-沙伐定律的方程序里,都含有因子formula_1。采用高斯单位制的状况完全相反。马克士威方程组里含有因子formula_1,但是,库仑定律和必欧-沙伐定律的方程序里,都没有因子formula_1。因此,高斯单位制被分类为「非理化单位制」。
title: 电荷的单位.
content: 对于高斯单位制与国际单位制,电荷单位的定义有很大的区别。国际单位制特别为电现象设置一个基本单位──安培(ampere),这动作的后果是,电荷是一种物理数量的一种独特因次,(1库伦(coulomb)=1ampere×1second)不能用机械单位(kg、m、s)来表达。库仑定律方程序为  其中,formula_9是库仑力,formula_10是电常数,formula_11和formula_12是两个相互作用的电荷,formula_13是这两个电荷之间的距离。  电常数formula_10的因次为ampere s kg m。借着电常数formula_10的单位,库仑定律方程序两边的因次可以一致化。假若没有formula_10,则方程序两边的因次不一致;而在高斯单位制内,formula_10并不存在。  在高斯单位制内,电荷的单位statC,可以完全以机械单位写为  库仑定律方程序相当简单:  假设电荷的单位是statC,半径的单位是cm,则作用力的单位是达因(dyne)。
title: 磁物理量的单位.
content: 与国际单位制不同,在高斯单位制内,电场formula_19与磁感应强度(B场)formula_20的因次一样。这总计为B场在两个单位制内光速因子formula_21的差异。同样的因子也发生于其他磁物理量,像磁场强度(H场)与磁化强度。例如,对于传播于真空的平面电磁波,在高斯单位制内,formula_22;但在国际单位制内,formula_23。
title: 电极化向量、磁化向量.
content: 与国际单位制不同,在高斯单位制内,电场formula_19、电位移formula_25、电极化强度formula_26、磁感应强度formula_20、磁场强度formula_28、磁化强度formula_29,都具有同样的因次。另外一个重点是,在高斯单位制与国际单位制内,物质的电极化率与磁化率都不具因次,然而,它们在两个单位制内的数值都不一样。稍后,会列出它们的方程序。
title: 方程序列表.
content: 本段落列出,在高斯单位制与国际单位制内,电磁学的基本方程序。
title: 麦克斯韦方程组.
content: 以下为宏观与微观的麦克斯韦方程组。应用散度定理或斯托克斯定理,可以从微分形式得到积分形式。
title: 介电质与磁物质.
content: 假设最简单介电质案例,即线性、各向同性、均匀的介电质,电容率只是常数。  假设最简单的磁物质案例,即线性、各向同性、均匀的磁物质,磁导率只是常数。
title: 电磁单位名称.
content: 关于非电磁单位的名称,请参阅厘米-克-秒制 在这表格里,字母formula_21代表数值29,979,245,800 ≈ 3×10。这是光速在高斯单位制内的数值(光速为3×10cm/s)。采用符号"↔"来强调,国际单位与高斯单位之间的关系,是对应关系,而不是相等关系,因为两种单位的因次互不相容。例如,从表格的最上一横行,在国际单位制内,带有1 C电量的粒子,转换到在高斯单位制内,则带有(10 c statC电量,或3×10 statC电量)。  另外一个令人惊讶的事实为,电阻率的计量单位为秒。举一个实例:设定一个平行板电容器,其介电质的电容率为1、电阻率为formula_51秒,则在充电之后,这电容器会随着时间的流易而放电,因为电流会漏过介电值,造成漏电,而放电的半寿命期为formula_52秒。这结果与电容器的大小、形状、电量都无关。这实例显示出电阻率与时间单位之间的基本关联。
title: 等因次单位.
content: 在高斯单位制内,有些单位的名称不一样,但因次相等。以基本单位来表达,这些单位的表达式相同。这类似于在国际单位制内,N·m与Joule之间的区别。不同的名称可以避免发生分歧义与误解──到底在测量的物理量为何?以下列出的物理量,在高斯单位制内,虽然有些的单位名称不一样,但因次相等。
title: 转换单位的一般定则.
content: 若要将任何方程序从高斯单位制转换至国际单位制,只要将高斯表达式改为对应的国际单位表达式;反之亦然。这会复制任何前面列出的方程序,像马克士威方程组,或其它任何没有列出的方程序。为了简化方程序,可能需要应用关系式formula_53。

Summary: 高斯单位制(英语:Gaussian units)是一种计量单位的制度,属于米制,从厘米-克-秒制衍生。厘米-克-秒制有几组互相冲突的电磁单位,其中高斯单位最常见。

Gaußsches Einheitensystem: Das gaußsche Einheitensystem, auch gaußsches CGS-System oder "natürliches Einheitensystem" genannt, ist ein physikalisches Einheitensystem, das auf dem CGS-System aufbaut und dieses um elektromagnetische Einheiten ergänzt. Das gaußsche Einheitensystem nimmt das coulombsche Kraftgesetz als Ausgangspunkt für die Definition elektromagnetischer Größen und nicht, wie das Internationale Einheitensystem (SI), das ampèresche Kraftgesetz für zwei parallele stromdurchflossene Leiter. Es sollte hier klar darauf hingewiesen werden, dass der Unterschied zwischen dem gaußschen System und dem SI "nicht" lediglich eine Frage der Einheiten ist, sondern dass die Größen in den beiden Systemen anders eingeführt und damit auch in anderen Einheiten gemessen werden. Streng genommen handelt es sich in den beiden Begriffssystemen also um unterschiedliche Größensysteme.