На сегодня эта система узаконена более чем в 124 странах мира.
В результате некоторых видоизменений, принятыми Генеральными конференциями по мерам и весам, в настоящее время система включает семь основных и ряд производных единиц величин.
В настоящее время применение единиц СИ в России узаконено Конституцией (статья 71) и Законом «Об обеспечении единства измерений» (статья 6).На практике следуетруководствоваться единицами физических величин, регламентированными ГОСТ 8.417. В этом стандартенаряду с единицами Международнойсистемы единиц, представлены и другие допущенныек применениюединицы, а также приведены правила написанияи обозначения единиц, которые следует использовать припредставлении данных измерительнойинформации.
Основными достоинствами СИ являются
универсальность – охват ею всех областей науки и техники;
унификация единиц для всех областей и видов измерений;
когерентность (связность, согласованность) системы;
возможность воспроизведения единиц с высокой точностью;
упрощение записи уравнений и формул в физике, химии, технике;
уменьшение числа допускаемых единиц;
единая система образования кратных и дольных единиц;
Основные единицы СИ
Основной единицей величины называется единица основной физической величины, т.е. величины, которая условно принята в качестве независимой от других величин системы.
Таблица 1.1.
Основные единицы СИ
Величина | Единица измерения | Сокращенное обозначение единицы | Размерность | |
русское | международное | |||
Длина | метр | м | m | L |
Масса | килограмм | кг | kg | M |
Время | секунда | с | s | T |
Сила электрического тока | ампер | А | А | I |
Термодинамическая температура | кельвин | К | К | Ө |
Сила света | кандела | кд | cd | J |
Количество вещества | моль | моль | mol | N |
|
Определения основных единиц, соответствующие решениям Генеральной конференции по мерам и весам, следующие.
Метр равен длине пути, проходимого светом в вакууме за 1/299 792 458 долю секунды.
Килограмм равен массе международного прототипа килограмма.
Секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.
Ампер равен силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызывает на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2×10–7 Н.
Кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды.
Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0.012 кг.
Кандела равна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540×1012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.
Три первые единицы СИ (метр, килограмм и секунда) позволяют образовать производные единицы для измерения механических и акустических величин. При добавлении к ним единицы температуры (кельвина) можно образовать производные единицы для измерений тепловых величин.
Метр, килограмм, секунда и ампер служат основой для образования производных единиц в области электрических, магнитных измерений и измерений ионизирующих излучений, а моль используют для образования единиц в области физико-химических измерений.
|
Производные единицы СИ
Производные единицы Международной системы единиц образуются из основных при помощи уравнений связи между величинами, в которых числовые коэффициенты равны единице.
Производные единицы, имеющие специальные названия, приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2.
Производные единицы СИ, имеющие специальные названия
Величина | Единица | |||
Наименование | Размерность | Наименование | Обозначение | Выражение через единицы СИ |
Частота | Т-1 | герц | Гц | с-1 |
Сила, вес | LMT-2 | ньютон | Н | м·кг·c-2 |
Давление, механическое напряжение | L-1MT-2 | паскаль | Па | м-1 ·кг·с-2 |
Энергия, работа, количество теплоты | L2MT-2 | джоуль | Дж | м2·кг·c-2 |
Мощность | L2MT-3 | ватт | Вт | м2·кг·c-3 |
Количество электричества | TI | кулон | Кл | с·A |
Электрическое напряжение, потенциал | L2MT-3I-1 | вольт | В | м2·кг·c-3А-1 |
Электрическая ёмкость | L-2M-1T4I2 | фарад | Ф | м-2·кг-1·c4·A2 |
Электрическое сопротивление | L2MT-3I-2 | ом | Ом | м2·кг·c-3·A-2 |
Электрическая проводимость | L-2M-1T3I2 | сименс | См | м-2·кг-1·c3·А2 ![]() |
Поток магнитной индукции | L2MT-2I-1 | вебер | Вб | м2·кг·c-2·А-1 |
Магнитная индукция | MT-2I-1 | тесла | Тл | кг·c-2·А-1 |
Индуктивность | L2MT-2I-2 | генри | Гн | м2·кг·c-2·А-2 |
Активность радионуклида | Т-1 | беккерель | Бк | с-1 |
Поглощенная доза излучения | L2T-2 | грей | Гр | м2с-2 |
Эквивалентная доза излучения | L2T-2 | зиверт | Зв | м2·c-2 |
Для измерения плоского и телесного углов в СИ предназначены радиан и стерадиан соответственно.
|
Радиан (рад) – единица плоского угла – это угол между двумя радиусами окружности, дуга между которыми по длине равна радиусу. В градусном исчислении радиан равен 57°17'48".
Стерадиан (ср) – единица телесного угла – это телесный угол, вершина которого расположена в центре сферы и который вырезает на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, по длине равной радиусу сферы.
Сами по себе радиан и стерадиан применяются в основном для теоретических расчетов, на практике измерения углов производят в угловых градусах.