静库仑

在厘米-克-秒单位制（CGS制）里，静库仑（statC）或（esu）是电荷的物理单位。它是一种衍生出来的单位，表达为

1 statC = 1 g^1/2 cm^3/2 s^-1 = 1 erg^1/2 cm^1/2。

在国际单位制里，则采用库仑（C）为电荷的物理单位。转换公式为

1 C = 2997924580 statC。

这公式乃精确的（但是，请参阅后面正确使用方法的警告）。在公式右边的数值是光速（CGS制）的十分之一。双方向转换大约为

1 C ≈ 2.99792×10⁹ statC。

1 statC ≈ 3.33564×10⁻¹⁰ C。

静库仑定义为：假若两个固定的，相距1 cm的点电荷各自带有电量1 statC，则它们彼此互相排斥的静电力是1 达因（dyne）。这排斥力是由库仑定律给出，在CGS制里，表达为

${\displaystyle F={\frac {q_{1}q_{2}}{r^{2}}}\,\!}$。

其中，${\displaystyle F\,\!}$是力量，${\displaystyle q_{1}\,\!}$、${\displaystyle q_{2}\,\!}$分别是两个点电荷的电量，${\displaystyle r\,\!}$是它们之间的距离。

量纲（量纲）分析

在量纲分析中，同一个物理量在不同的单位制下可以有不同的量纲^[1]。在国际单位制和电磁学单位制下，所有的力学量都有相同的量纲，但同一电磁学量可能有不同的量纲。像是力的量纲都是[质量][长度][时间]^-2。在CGS esu制（静电制）里，电荷量Q的量纲必须是[质量]^1/2 [长度]^3/2 [时间]^{-1 [2]}。

在国际单位制里，这句话并不正确。因为，库仑定律的形式不同：

${\displaystyle F={\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}}}{\frac {q_{1}q_{2}}{r^{2}}}\,\!}$；

其中，${\displaystyle \epsilon _{0}\,\!}$是真空电容率。

由于${\displaystyle \epsilon _{0}\,\!}$本身有量纲，所以，与静库仑（statC）不同，库仑（C）的量纲不是[质量]^1/2 [长度]^3/2 [时间]^-1。实际上，我们无法只用质量、长度和时间来表达库仑的量纲。国际单位制下，电荷量Q的量纲是[时间] [电流强度]；静电制下，电荷量Q的量纲是[质量]^1/2 [长度]^3/2 [时间]^-1；电磁制下，电荷量Q的量纲是[质量]^1/2 [长度]^{1/2 [3]}。

尽管C和statC的量纲不同，但两者是电荷量Q这同一物理量的不同单位。因此，我们有以下单位换算公式：

1 C = 2997924580 statC。

我们能直接地使用这转换因子在库仑与静库仑之间做转换，就好像我们在厘米与米之间做转换一样。更确切地说，这公式应该诠释为：“‘1 coulomb’对应于‘2997924580 statC’”。换句话说，假若某一个带电体的电量是1 coulomb，那么，它的电量也是2997924580 statC。

特别注意，以下转换的量纲完全一致，对于国际单位制和CGS制之间的转换，非常有用：

${\displaystyle {\frac {1\;\mathrm {C} }{\sqrt {4\pi \epsilon _{0}}}}=2997924580\;\mathrm {statC} \,\!}$；

其中，${\displaystyle \epsilon _{0}\,\!}$是CGS制的真空电容率，大约为8.85×10⁻²¹ A²s⁴ g^-1cm⁻³。

参阅

• 高斯单位制

1. Sonin, Ain A. The Physical Basis of DIMENSIONAL ANALYSIS.
2. Huang, Chen. 关于单位制 物理常数和不确定度的资料. 2005.
3. Wu, Pat. 量纲分析法本质是什么. 2020.