電磁気量の単位系
基本単位が3つか4つかの違いである。3元系の場合、力学の単位系に新たな基本単位を加えることなく、電磁気の単位を生み出す。
たとえばCGS静電単位系では、ε0 = 1(無次元)と置くことで、クーロンの法則から ε0 が消去され F = Qq/r となり(λ = 4π も代入した)、これに F = 1 dyn、r = 1 cm、Q = q = 1 esu を代入すれば電荷の単位 esu = dyncm が導き出される。dyn と cm から組み立てられていることからもわかるとおり、これは基本単位ではなく組立単位である。どの定数をどのような値に置くかにより、さまざまな単位系ができ、単位の大きさだけでなく次元も異なる。
CGS系電磁単位系・静電単位系・ガウス単位系では λ, γ, ε0, μ0 の全てが、4π のような数学定数や、1/c のような他の物理定数から計算できる量になっており、方程式から消去できる。これらは3元系である。
それらに対し、MKSA単位系は μ0 = 4π×10 H/m が独立した物理定数であり、消去できない。
国際単位系(SI)において、電磁気量に関わる単位は電気素量の値を固定することで定義されている。このような形になるまでには、様々な変遷があった。電磁気学に関する研究が始められ、その単位が作られ出したころ、広く使用されていた単位系はCGS単位系であった。初期の電磁気量の単位はCGS単位系の上で構築された。
力学的な量の基本単位をMKS単位系とするかCGS単位系とするかの違いである。単位の大きさにしか影響せず、式の形などは変化しない。
CGS電磁単位系・静電単位系・ガウス単位系は、3元系なので理論上は力学単位から全ての単位を組み立てられるが、電磁単位系での電流の単位が dyn になるなど指数に半整数が表れる問題があるので、そのような表現はされなかった。
電磁単位系の電流の単位は電磁単位 (emu)、静電単位系の電荷の単位は静電単位 (esu) と呼ばれた。これらはガウス単位系でも使うことができる。また、3元系の特徴としていくつかの物理量の次元が同じになり、たとえば磁束も emu で表せた。
MKSA単位系の元となった実用単位は、当初より単位名称と共に考案された。電圧のボルト (V)、電流のアンペア (A)、電荷のクーロン (C) などがそうである。ただし電気抵抗のオーム (Ω) は、実用単位以前から存在した単位と名称である。
実用単位との比較の問題から、実用単位の名称に接頭辞アブ (ab; absoluteの略) を付けて、元となった電磁単位を表すようになった。
構成方程式に含まれる係数 ε0, μ0 はそれぞれ電気定数、磁気定数と呼ばれる。これらは光速度と関係付けられており独立ではない。力学量の体系は3つの基本量の組み合わせで構築される。電気定数、もしくは磁気定数を、力学量と独立した電磁気学に独自の次元を持つ定数として導入すると、次元の自由度が一つ増えて基本量が4つとなる。 一方、これらを数学定数(無次元量)もしくは力学量の次元を持つ定数に固定する場合は次元の自由度が増えず、基本量は3つのままである。