Електростатична система одиниць СГСЕ

Електростатична система одиниць (СГСЕ)

   Розв’язуючи задачі з електростатики слід вміло користуватися одиницями вимірювання електростатичних величин в системі СГСЕ.

[закон Кулона:    

СІ:           F = kqQ/R² = qQ/4πε₀∙R²; 
СГС:       F = qQ/R².                       ]

• За одиницю заряду в електростатичній системі одиниць (1 одиниця заряду СГСЕ_q) беруть такий заряд, який взаємодіє з рівним йому зарядом у вакуумі з силою 1 дина на відстані 1 см:

1 СГСЕ_q = 1см∙дин^1/2 = г^1/2∙см^3/2∙сек^-1.

1 Кл = 3∙10⁹ СГСЕ_q.

• За одиницю напруженості електростатичного поля в системі СГСЕ беруть напруженість такого поля, яке діє на 1 одиницю СГСЕ_q з силою 1 дина:

1 одиниця СГСЕ_Е = 1 дина/1 СГСЕ_q = г^1/2∙см^-1/2∙сек^-1;

1Н/Кл = 10⁵ г∙см∙сек^-2/3∙10⁹ г^1/2∙см^3/2∙сек^-1 = 1/(3∙10⁴) СГСЕ_Е.

Якщо напруженість поля дорівнює 1 СГСЕ_Е, то через площадку в 1 см², орієнтовану перпендикулярно до силових ліній, проходить лише одна силова лінія.

• За одиницю різниці потенціалів у системі СГСЕ беруть різницю потенціалів такого поля, де під час перенесення заряду +1 СГСЕ_q з однієї точки в іншу затрачається робота в 1 ерг.

Або, в системі СГСЕ за одиницю потенціалу беруть потенціал такої точки поля, перебуваючи в якій заряд  +1 СГСЕ_q володіє потенціальною енергією 1 ерг:

1В = 1Дж/1Кл = 10⁷ г∙см²∙сек^-2/3∙10⁹ г^1/2∙см^3/2∙сек^-1 = 1/300  г^1/2∙см^1/2∙сек^-1 = 1/300 СГСЕ_φ.

1еВ = е∙1В = 4,8∙10^-10 г^1/2∙см^3/2∙сек^-1 ∙1/300 г^1/2∙см^1/2∙сек^-1 = 1,6∙10^-12 ерг.

• У системі СГСЕ одиницею ємності (1 СГСЕ_С)  беруть ємність такого незарядженого відокремленого провідника, потенціал якого стає рівним 1СГСЕ_φ в результаті нанесення на цей провідник заряду 1СГСЕ_q.

Електроємність в 1 СГСЕ_С має відокремлена металева куля радіусом 1 см. Справді, потенціал кулі φ =  Q/R, ємність кулі С = Q/φ,  отже С = R, тобто електроємність кулі чисельно дорівнює її радіусу. Тому 1 СГСЕ_С умовно називають сантиметром.

У СІ за одиницю електричної ємності беруть ємність такого незарядженого відокремленого провідника, потенціал якого дорівнює 1В в результаті нанесення на цей провідник заряду 1Кл. Цю одиницю називають ФАРАДА:

1Ф = 1Кл/1В = 3∙10⁹ СГСЕ_q/1/300 СГСЕ_φ = 9∙10¹¹ см.

Електроємність в 1фараду має відокремлена металева куля радіусом 9∙10¹¹см = 9∙10⁶км (в 1 400 раз більша від радіуса Землі).

Доцільно прочитати:

• 1.СІ, СГС.
• 2.СІ - міжнародна система одиниць.
• 3. Провідники в електричному полі.
• 4. Робота та потенціал в електриці.
• 5. Теорема Гауса.
• 6. Електричне поле.
• 7. Закон Кулона. Електричний заряд.