МКС (система одиниць)

МКС — система одиниць, заснована на метрі, кілограмі та секунді. МКС увійшла як складова частина до Міжнародну систему одиниць (SI) і в даний час самостійного значення не має.

Історія

Система запропонована 1889 року першою Генеральною конференцією з мір та ваг.

У XIX столітті серед науковців виникла потреба у визначенні узгодженої системи одиниць^[1]. Узгоджена система одиниць — це система одиниць, в якій всі одиниці безпосередньо виводяться з набору базових одиниць, без необхідності застосування будь-яких перевідних коефіцієнтів. Прикладом некогерентного набору одиниць є загальноприйняті одиниці США. 1874 року Британська асоціація розвитку науки (BAAS) запровадила систему СГС — когерентну систему, засновану на сантиметрі, грамі та секунді. Ці одиниці були незручними для електромагнітних застосувань, оскільки похідні від них електромагнітні одиниці не відповідали загальновживаним практичним одиницям, таким як Вольт, Ампер і Ом^[1]^[2]. Після Метричної конвенції 1875 року почалася робота над міжнародними прототипами кілограма і метра, які були офіційно затверджені Генеральною конференцією з мір і ваг (ГКМВ) у 1889 році, таким чином формалізувавши систему МКC, використавши кілограм і метр як базові одиниці^[3].

У 1901 році Джованні Джорджі^[en] (1871—1950) запропонував Італійській асоціації електротехніки (Associazione elettrotecnica italiana (AEI)) використовувати систему МКС, розширену четвертою одиницею, взятою з практичних одиниць електромагнетизму, таких як вольт, ом або ампер, для створення цілісної системи, що використовує практичні одиниці^[4]^[5]. Джорджі у дещо пізнішій переглянутій формі встановив проникність абсолютного вакууму на рівні 10⁻⁷ Гн/м. Цей вибір надавав амперу того ж значення, яке він мав як практична одиниця, і фактично значення проникності вакууму реалізувалось через визначення ампера.

Цю систему активно пропагував інженер-електрик Джордж Е. Кемпбелл^[en]^[6]. Системи СГС та MКС широко використовувалися у 20-му столітті, причому система MКС переважно застосовувалася у практичних сферах, таких, як торгівля та інженерія^[1]. У 1935 році Міжнародна електротехнічна комісія (МЕК) прийняла пропозицію Джорджі як систему M.K.S. Джорджі, не уточнивши, яка електромагнітна одиниця буде четвертою базовою одиницею.

У 1939 році Консультативний комітет з електрики (ККЕ) рекомендував прийняти пропозицію Джорджі, використовуючи ампер як четверту базову одиницю. Згодом це було схвалено Комітетом Комітетів по Системі Градуювання в 1954 році. Система отримала назву МКСА або система Джорджі.

У 1950 році IEC вирішив збільшити значення проникності вакууму у 4π разів (площа поверхні сфери радіуса 1), таким чином раціоналізувавши систему МКСА. У цьому випадку вирази, що стосуються сфер, мають містити множник «4π»; ті, що стосуються котушок — «2π»; а ті, що стосуються прямих провідників, взагалі не міститимуть множника π. Отримана система РМКСА («раціоналізована система МКСА», англ. rationalized MKSA system) стала прямим предком Міжнародної системи одиниць (SI)^[7].

На основі МКСА 1960 року було прийнято Міжнародну систему одиниць SI, що базувалась на шести одиницях, у яких до метра, кілограма, секунди та ампера було додано кельвін і канделу. Моль додали як сьому базову одиницю в 1971 році^[4]. Міжнародна система одиниць (SI) на теперішній час витіснила МКС та МКСА.

Похідні одиниці

Механічні одиниці

Список похідних одиниць МКС^[8]
Величина	Символ	Одиниця	Позначення	В основних одиницях МКС
частота	f	герц	Гц	с⁻¹
сила	F	ньютон	Н	кг⋅м⋅с⁻²
тиск	p	паскаль	Па	кг⋅м⁻¹⋅с⁻²
енергія	E	джоуль	Дж	кг⋅м²⋅с⁻²
потужність	P	ват	Вт	кг⋅м²⋅с⁻³

Електромагнітні одиниці

Список похідних електромагнітних одиниць МКС^[8]
Quantity	Quantity symbol	Unit	Unit symbol	MKSA equivalent
електричний заряд	Q	кулон	Кл	с⋅А
електрична напруга	U	вольт	В	кг⋅м²⋅с⁻³⋅А⁻¹
електрична ємність	C	фарад	Ф	кг⁻¹⋅м⁻²⋅с⁴⋅А²
електричний опір	R	ом	Ом	кг⋅м²⋅с⁻³⋅А⁻²
електрична провідність	G	сіменс	См	кг⁻¹⋅м⁻²⋅с³⋅А²
магнітний потік	Φ_B	вебер	Вб	кг⋅м²⋅с⁻²⋅А⁻¹
густина магнітного потоку	B	тесла	Тл	кг⋅с⁻²⋅А⁻¹
індуктивність	L	генрі	Гн	кг⋅м²⋅с⁻²⋅А⁻²

Див. також

Примітки

↑ ^а ^б ^в Units: CGS and MKS. www.ibiblio.org. Процитовано 19 березня 2023.
↑ Historical context of the SI.
↑ The International System of Units (SI) (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 2 грудня 2021. Процитовано 19 березня 2023.
↑ ^а ^б Giovanni Giorgi (1901), «Unità Razionali de Elettromagnetismo», in Atti dell' Associazione Elettrotecnica Italiana.
↑ Giorgi G. Sul sistema di unità di misure elettromagnetiche. Il Nuovo Cimento. 1902. Vol. 4, no. 1. P. 11–37. URL: https://doi.org/10.1007/bf02709460 (date of access: 20.06.2023).
↑ Brainerd, John G. Some Unanswered Questions // Technology and Culture. — JSTOR, 1970. — Т. 11 (4). — С. 601–603. — ISBN 0040-165X.
↑ meter-kilogram-second systems of units // Sizes (англ.)
↑ ^а ^б The International System of Units (SI) (PDF). Bureau International des Poids et Mesures. 2006. Архів оригіналу (PDF) за 2 грудня 2021. Процитовано 4 травня 2021.