홍라이프 계산기CGS 단위계 변환기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 변환기는 센티미터·그램·초(CGS) 단위와 그에 대응하는 SI 단위 사이에서 값을 바꿉니다. 다인, 에르그, 바리, 갈, 푸아즈, 스토크스, 가우스, 맥스웰, 에르스텟, 길버트, 스틸브, 포트, 램버트를 다룹니다. 양방향 변환과 함께 환산 계수와 그 역수를 보여 줍니다. 물리·공학 학생, 오래된 과학 논문이나 자석 사양을 읽는 사람이 사용합니다.
계산 방법
- CGS → SI: SI 값 = CGS 값 × 계수, SI → CGS: CGS 값 = SI 값 ÷ 계수
- 역학 단위: 1dyn = 10⁻⁵N, 1erg = 10⁻⁷J, 1erg/s = 10⁻⁷W, 1바리 = 0.1Pa, 1dyn·cm = 10⁻⁷N·m, 1Gal = 0.01m/s²
- 점성: 1P = 0.1Pa·s, 1St = 10⁻⁴m²/s
- 전자기: 1G = 10⁻⁴T, 1Mx = 10⁻⁸Wb, 1Oe = 1000/(4π)A/m ≈ 79.577A/m, 1Gb = 10/(4π)A ≈ 0.7958A
- 측광: 1sb = 10⁴cd/m², 1ph = 10⁴lx, 1L = 10⁴/π cd/m²
원리
CGS 단위계는 센티미터, 그램, 초로 단위를 만들므로 대부분의 역학 단위가 SI 단위에 10의 거듭제곱을 곱한 값입니다. 1다인은 1그램을 초당 1센티미터씩 가속하는 힘입니다. 전자기 단위는 맥스웰 방정식의 CGS(가우스) 형태에서 나오기 때문에 에르스텟과 길버트 환산에 4π가 나타납니다. 가우스는 자속밀도 B를, 에르스텟은 자기장 세기 H를 잽니다. 진공에서는 1G가 1Oe에 대응하지만 서로 다른 물리량입니다.
예제 풀이
기본값: 5,000가우스, CGS → SI.
- 계수: 1G = 10⁻⁴T입니다.
- SI 값 = 5,000 × 0.0001 = 0.5 T입니다.
- CGS 값 5,000, SI 값 0.5입니다.
- 환산 계수 1 G = 0.0001 T, 역수 1 T = 10,000 G입니다.
| 변환할 값 | 결과 |
|---|---|
| 1,250 | 0.125 T |
| 2,500 | 0.25 T |
| 3,750 | 0.375 T |
| 5,000 | 0.5 T |
| 6,250 | 0.625 T |
| 7,500 | 0.75 T |
| 10,000 | 1 T |
결과 해석
0.5T는 강한 영구자석의 표면 자기장에서 흔히 볼 수 있는 크기입니다. 자석이나 MRI 사양은 두 단위 중 하나로 표시되므로 테슬라로 바꾸면 비교하기 쉽습니다. 점성의 경우 상온의 물은 약 1센티푸아즈, 즉 1mPa·s입니다.
흔한 실수
- 자성 재료 안에서 가우스와 에르스텟을 같은 것으로 보는 경우
- 에르스텟과 길버트 환산에서 4π를 빠뜨리는 경우
- 가속도 단위 갈(Gal)을 부피 단위 갤런과 혼동하는 경우
- 점성계수(푸아즈)와 동점성계수(스토크스)를 섞는 경우
자주 묻는 질문
1테슬라는 몇 가우스인가요?
1G = 10⁻⁴T이므로 10,000가우스입니다.
다인이란 무엇인가요?
CGS의 힘 단위로 1g·cm/s²이며 10⁻⁵뉴턴과 같습니다.
왜 4π가 나오나요?
CGS 전자기 방정식에는 SI가 상수 안에 넣는 4π가 없어서, 그만큼이 환산 계수에 나타납니다.
출처: NIST Special Publication 811 (2008 ed.), Guide for the Use of the International System of Units (SI), Appendix B.9