電磁気量の単位系
そのため、電磁気の単位は力学単位から組み立てられない次元を持つ。余分な物理定数が1つなので、それらの次元は自由度が1つで、基本単位を1つ追加すればいい。なお ε0 は ε0 = 1/μ0c と消去できるので数に入れない。
3元系は理論的な取り扱いには便利で、理論科学や数値実験に好まれる。しかし、自由度が低いため、単位の大きさが非日常的なサイズになりやすく、実験科学や工学には不便である。特に電磁気の単位では、3つの基本単位は力学単位系としてすでに決まっているので、λ, γ, ε0, μ0 を決めれば、全ての電磁気の単位が一律に決まってしまう。
それに対し、4元系では自由度が多いので、単位の大きさを調整でき、日常的なサイズに近づけることができる。たとえば、電流の単位を10倍にするには、μ0 の次元は L M T I で電流 (I) の指数は-2なので、μ0 の値を 10 = 1/100 倍にすればいい。MKSA単位系の μ0 が不思議な値なのは、このような調整をした結果である。
CGS静電単位系(CGS-esu)は、3元の非対称な非有理系である。マクスウェルにより提案された。 静電単位系は電磁単位系と同じく非対称な非有理系であり、γ = 1, λ = 4π である。 しかし静電単位系では電磁単位系と異なり、クーロンの法則が一つも係数を含まなくなるように ε0 = 1 に選ばれている。
このとき、離隔距離 a の点電荷 Q に作用する力は
F = Q 2 a 2 {\displaystyle F={\frac {Q^{2}}{a^{2}}}}
であり、電荷の次元は [力] [長さ] である。
一貫性のある電荷の単位は dyn cm となる。これを電荷の静電単位(electrostatic unit)と呼び、esu と書く。電磁単位と同様に、esu も電荷の 単位の固有の名称ではなく、他の電磁気量にも用いられる単位である。どの量の単位であるかを区別するため量の名称を付記する。