スタットクーロン

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スタットクーロン(statcoulomb)
静電単位 (electrostatic unit)
フランクリン(franklin)
記号 statC, esu, Fr
度量衡 メートル法
CGS静電単位系ガウス単位系
電荷
SI 1/2997924580 C
≒ 3.335641×10−10 C
組立 dyn1/2cm
定義 真空中に1 cmの間隔で置かれた互いに等しい電荷の間に働く力が1 dynであるときの各電荷
語源 ベンジャミン・フランクリン
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スタットクーロン(statcoulomb, 記号 statC)は、CGS静電単位系 (esu)・ガウス単位系における電荷(電気量)の単位である。静電単位(せいでんたんい、esu、electrostatic unit)ともいう。

1941年ベンジャミン・フランクリンにちなんだフランクリン(franklin、記号 Fr)という名称が提唱され、CGS静電単位系を4元化した一般化CGS静電単位系では基本単位としてこの名称を使う。

1スタットクーロンは、真空中に1センチメートルの間隔で置かれた互いに等しい電気量の間に働く力が1ダインであるときの各電気量と定義される。

スタットクーロンの値をセンチメートル単位の光速度の値c(センチメートル毎秒ではなく無次元の値)で除するとCGS電磁単位系の電荷の単位であるアブクーロン(abC)になる。アブクーロンは国際単位系(SI)の電荷の単位であるクーロン(C)の10倍に相当するので、スタットクーロンとクーロンの換算は以下のようになる。

1 statC = 10 abC/C × (1/c) statC/abC ≈ 3.335641×10−10 C

CGS静電単位系は、クーロンの法則を元にして、クーロンの法則が係数を含まなくなるように電荷の単位を決定し、電荷の単位を元に電流などの他の電磁気の単位を構築したものである。CGS静電単位系では、クーロンの法則は次のように書き表される。

F=\frac{q_{1}q_{2}}{r^{2}}

ここで、q1, q2は2つの物体が持つ電荷(単位 statC)、rは物体間の距離(単位 cm)、Fは2つの物体の間に働く静電気力(単位 dyn)である。CGS静電単位系における電荷の次元M 1/2 L 3/2 T -1で、SIにおける電荷の次元とは異なっている。

MKSA/SI 物理量 emu esu/gauss MKSA/SI 物理量 emu/gauss esu
アンペア (A) 電流 I 10−1 Bi 10−1c ボルト (V) - - - -
ボルト (V) 起電力電位 V 108 108/c アンペア (A) 起磁力磁位 Fm 10−1×4π Gb 10−1×4πc
オーム (Ω) 電気抵抗 R 109 109/c2 ジーメンス (S) - - - -
クーロン (C) 電荷 Q 10−1 10−1c Fr ウェーバ (Wb) 磁荷 Qm 108/4π 108/4πc
電束 ψ 10−1×4π 10−1×4πc 磁束 Φ 108 Mx 108/c
ファラド (F) 静電容量 C 10−9 10−9c2 ヘンリー (H) インダクタンス L 109 109/c2
V/m 電場 E 106 106/c A/m 磁場 H 10−3×4π Oe 10−3×4πc
- - - - 磁化 M 10−3 10−3/c
C/m2 電束密度 D 10−5×4π 10−5×4πc テスラ (T) 磁束密度 B 104 G 104/c
電気分極 P 10−5 10−5×c 磁気分極 Pm 104/4π 104/4πc
F/m 誘電率 ε 10−11×4π 10−11×4πc2 H/m 透磁率 μ 107/4π 107/4πc2
表の見方