Das elektrostatische Einheitensystem (kurz ESU für electrostatic units, deutsch esE für elektrostatische Einheiten) ist ein physikalisches Einheitensystem, das auf dem CGS-System der Mechanik aufbaut und dieses um elektromagnetische Einheiten ergänzt. Das Gaußsche Einheitensystem ist eine Mischung aus dem esE und dem elektromagnetischen Einheitensystem (emE); in seiner Reinform wird das esE nicht mehr verwendet.

Definition

Das elektrostatische Einheitensystem basiert auf der weitestgehenden Vereinfachung des Coulomb-Gesetzes der Elektrostatik, welche die Kraft zwischen zwei elektrischen Ladungen und in Abhängigkeit von ihrem Abstand bestimmt:

Die Coulomb-Konstante ist im elektrostatischen Einheitensystem gleich der Zahl Eins.

Die Maßeinheit für die Kraft ist in allen Varianten des CGS-Systems das Dyn: 1 dyn = 1 g · cm/s2, Abstände werden in cm gemessen. Die elektrostatische Ladungseineheit Statcoulomb (statC), auch Franklin (Fr) genannt, ist also so definiert, dass zwei Ladungen von 1 statC im Abstand von 1 cm eine Kraft von 1 dyn erfahren.

Somit gilt

Die so definierte Einheit Statcoulomb wird auch im Gaußschen Einheitensystem verwendet.

Die Konstante hat im elektromagnetischen CGS-System (emE) den Wert und im SI-System den Wert . Dabei ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und die elektrische Feldkonstante. Die Einheiten haben also je nach System unterschiedliche Dimensionen.

[esu] als Platzhalter

In Rechnungen im cgs-System wird die Abkürzung [esu] als Platzhalter für eine konkrete Einheit verwendet. Dabei wird esu oft in eckige Klammern gesetzt, um nicht mit einer konkreten Einheit verwechselt zu werden.

Zum Beispiel gilt

  • für die elektrische Ladung:
  • für die elektrische Stromstärke:
  • für die elektrische Kapazität:

Siehe auch die folgende Tabelle.

Vergleich mit anderen Einheitensystemen

Größe SI-Einheit Konversion in CGS-Einheiten in Basiseinheiten
esE Gauß emE SI Gauß
elektr. Ladung Q Coulomb (C) = A·s 3·109statC (Fr) 10−1abC A·sg1/2·cm3/2·s−1
elektr. Stromstärke I Ampere (A) = C/s 3·109statA 10−1abA (Bi) Ag1/2·cm3/2·s−2
elektr. Spannung U Volt (V) = W/A 1⁄3·10−2statV 108abV kg·m2·s−3·A−1g1/2·cm1/2·s−1
elektr. Feldstärke E V/m = N/C 1⁄3·10−4statV/cm 106abV/cm kg·m·s−3·A−1g1/2·cm−1/2·s−1
elektr. Flussdichte D C/m2 4π·3·105statC/cm2 4π·10−5abC/cm2 A·s·m−2g1/2·cm−1/2·s−1
elektr. Polarisation P C/m2 3·105statC/cm2 10−5abC/cm2 A·s·m−2g1/2·cm−1/2·s−1
elektr. Dipolmoment p C·m 3·1011statC·cm    101abC·cm A·s·mg1/2·cm5/2·s−1
elektr. Widerstand R Ohm (Ω) = V/A 1⁄9·10−11s/cm 109abΩ kg·m2·s−3·A−2cm−1·s
elektr. Leitwert G Siemens (S) = 1/Ω 9·1011cm/s 10−9s/cm kg−1·m−2·s3·A2cm·s−1
spezifischer elektr. Widerstand ρ Ω·m 1⁄9·10−9s 1011abΩ·cm kg·m3·s−3·A−2s
elektr. Kapazität C Farad (F) = C/V 9·1011cm 10−9abF kg−1·m−2·s4·A2cm
Induktivität L Henry (H) = Wb/A 1⁄9·10−11statH 109abH (cm) kg·m2·s−2·A−2cm−1·s2
magn. Flussdichte B Tesla (T) = Wb/m2 1⁄3·10−6statT 104G kg·s−2·A−1g1/2·cm−1/2·s−1
magn. Fluss Φ Weber (Wb) = V·s 1⁄3·10−2statT·cm2 108G·cm2 (Mx) kg·m2·s−2·A−1g1/2·cm3/2·s−1
magn. Feldstärke H A/m 4π·3·107statA/cm 4π·10−3Oe A·m−1g1/2·cm−1/2·s−1
Magnetisierung M A/m 3·107statA/cm 10−3Oe A·m−1g1/2·cm−1/2·s−1
magn. Spannung,
magn. Durchflutung		 Vm
Θ		 Ampere (A) 4π·3·109statA 4π·10−1Oe·cm (Gb) Ag1/2·cm1/2·s−1
magn. Dipolmoment m A·m2 = J/T 3·1013statA·cm2 103abA·cm2 (= erg/G) m2·Ag1/2·cm5/2·s−1

Die Einheiten des esE und emE unterscheiden sich um den Faktor c bzw. c2, wobei c = 2,998…·1010 cm/s (hier gerundet auf 3·1010) die Lichtgeschwindigkeit ist.

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