Международная система единиц - это десятичная система мер и весов, которая основывается на метрической системе и расширяет ее. На всех языках она носит сокращенное наименование СИ.
СИ включает семь основных единиц (см. таблицу 105.1). Единицей длины в СИ является метр, определяемый как 1.650.763,73 длины волны в вакууме красно-оранжевой линии спектра криптона-86. Единицей массы в СИ является килограмм, который составляет примерно 2,2 фунта британской системы единиц массы и равен 1.000 граммов (как это определяет платино-иридиевый прототип килограмма, хранящийся в Международном бюро мер и весов в г. Севр, Франция). Это - единственная основная единица, которая все еще имеет материальный прототип. Это также единственная единица СИ, имеющая приставку в качестве части наименования и обозначения. Единицей времени в СИ является секунда, или время, равное 9.192.631.770 периода излучения, соответствующего определенному переходу между уровнями атома цезия-133,. Ампер - единица СИ для электрического тока. Это неизменяющийся ток, вызываемый одним вольтом и поддерживаемый в двух параллельных проводниках, расположенных в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга, который генерирует электромагнитную силу в . Кельвин, который равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды, является единицей СИ для термодинамической температуры. Значение кельвина равно значению градуса Цельсия; однако температура, выраженная в градусах Цельсия, является числовым эквивалентом температуры в кельвинах минус 273,15. Моль - единица СИ для количества вещества; она содержит столько элементарных частиц вещества, сколько атомов в 0,012 кг углерода-12. Элементарные частицы должны быть точно специфицированы, т.к. они могут быть атомами, электронами, ионами, молекулами, радикалами и др. Кандела - единица СИ для силы света. Она равна силе излучения черного тела в перпендикулярном направлении с площади в 1/600.000 квадратного метра при температуре затвердевания платины (2.042 кельвина) под давлением 101.325 паскаля, что примерно составляет силу света одной парафиновой свечи.
--------------------------------------------------------------------------------
Таблица 105.1 Основные единицы СИ
Величина |
Наименование единицы СИ |
Обозначение |
Длина |
Метр |
м |
Масса* |
Килограмм |
кг |
Время |
Секунда |
с |
Электрический ток |
Ампер |
А |
Термодинамическая температура |
Кельвин** |
К |
Количество вещества |
Моль |
моль |
Сила света |
Кандела |
кд |
* “Вес” часто используется для обозначения “массы”
** Наименование “градус кельвина” и обозначение “град.К” были объявлены вышедшими из употребления на международной конференции 1967 г.
--------------------------------------------------------------------------------
СИ также включает две дополнительные единицы (см. таблицу 105.2). Радиан и стерадиан - это две безразмерные единицы для безразмерных величин,- соответственно, плоского и телесного угла. Единицы других величин являются производными от семи основных и двух дополнительных единиц.
--------------------------------------------------------------------------------
Таблица 105.2 Дополнительные единицы СИ
Величина |
Наименование единицы СИ |
Обозначение |
Выражение в терминах основных единиц СИ |
Плоский угол |
Радиан |
рад |
|
Телесный угол |
Стерадиан |
ср |
|
--------------------------------------------------------------------------------
В таблице 105.3 перечислены отдельные производные единицы СИ, выраженные в терминах основных единиц. Производные единицы со специальными наименованиями и обозначениями перечислены в таблице 105.4 . Они могут использоваться для выражения других производных единиц (см. таблицу 105.5). Для выражения производных единиц могут также использоваться две дополнительные единицы (см. таблицу 105.6).
--------------------------------------------------------------------------------
Таблица 105.3 Отдельные производные единицы СИ, выраженные в терминах основных единиц
Величина |
Наименование единицы СИ |
Обозначение |
Площадь |
Квадратный метр |
|
Объем |
Кубический метр |
|
Скорость |
Метр в секунду |
м/с |
Ускорение |
Метр на секунду в квадрате |
|
Волновое число |
Метр в минус первой степени |
|
Плотность, плотность массы |
Килограмм на кубический метр |
|
Удельный объем |
Кубический метр на килограмм |
|
Плотность тока |
Ампер на квадратный метр |
|
Напряженность магнитного поля |
Ампер на метр |
А/м |
Концентрация (количества вещества) |
моль на кубический метр |
|
Яркость |
Кандела на квадратный метр |
|
--------------------------------------------------------------------------------
Таблица 105.4 Производные единицы СИ со специальными наименованиями
Величина |
Наименование единицы СИ |
Обозначение |
Выражение в терминах других единиц |
Частота |
Герц |
Гц |
|
Сила |
Ньютон |
Н |
|
Давление, напряжение |
Паскаль |
Па |
|
Энергия, работа, количество теплоты |
Джоуль |
Дж |
Нм |
Мощность, поток излучения |
Ватт |
Вт |
Дж/c |
Электрический заряд, количество электричества |
Кулон |
Кл |
сА |
Электрический потенциал, разность потенциалов, электродвижущая сила |
Вольт |
В |
Вт/А |
Электрическая емкость |
Фарад |
Ф |
К/В |
Электрическое сопротивление |
Ом |
Ом ( или Омега) |
В/А |
Электрическая проводимость |
Сименс |
См |
А/В |
Магнитный поток |
Вебер |
Вб |
Вс |
Магнитная индукция |
Тесла |
Тл |
|
Индуктивность |
Генри |
Гн |
Вб/А |
Температура Цельсия* |
Градус Цельсия |
|
К |
Световой поток |
Люмен |
лм |
кдср |
Активность (радионуклида) |
Беккерель |
Бк |
|
Поглощенная доза, удельная сообщенная энергия, керма, показатель поглощенной дозы |
Грей |
Гр |
Дж/кг |
Дозовый эквивалент, показатель дозового эквивалента |
Зиверт |
Зв |
Дж/кг |
* В дополнение к термодинамической температуре (T), выраженной в кельвинах (см. таблицу 105.1), также применяется температура Цельсия (t), которая определяется уравнением , где по определению. Единица “градус Цельсия”, которая равна единице “кельвин”, используется для выражения температуры Цельсия. Здесь термин “градус Цельсия” - специальное наименование, заменяющее “кельвин”. Однако разность или интервал температур Цельсия может быть выражен либо в кельвинах, либо в градусах Цельсия.
--------------------------------------------------------------------------------
Таблица 105.5 Примеры производных единиц СИ, выраженные специальными наименованиями
Величина |
Наименование единицы СИ |
Обозначение |
Динамическая вязкость |
Паскаль секунда |
Пас |
Момент силы |
Ньютон метр |
Нм |
Поверхностное натяжение |
Ньютон на метр |
Н/м |
Плотность теплового потока, энергетическая освещенность |
Ватт на квадратный метр |
|
Теплоемкость, энтропия |
Джоуль на кельвин |
Дж/К |
Удельная теплоемкость, удельная энтропия |
Джоуль на килограмм кельвин |
Дж/(кгК) |
Удельная энергия |
Джоуль на килограмм |
Дж/кг |
Теплопроводность |
Ватт на метр кельвин |
Вт/(мК) |
Плотность энергии |
Джоуль на кубический метр |
|
Напряженность электрического поля |
Вольт на метр |
В/м |
Плотность электрического заряда |
Кулон на кубический метр |
|
Электрическая индукция |
Кулон на квадратный метр |
|
Диэлектрическая проницаемость |
Фарад на метр |
Ф/м |
Магнитная проницаемость |
Генри на метр |
Гн/м |
Молярная энергия |
Джоуль на моль |
Дж/моль |
Молярная энтропия, молярная теплоемкость |
Джоуль на моль кельвин |
Дж/(мольК) |
Экспозиционная доза (х и гамма излучений) |
Кулон на килограмм |
Кл/кг |
Мощность поглощенной дозы |
Грей в секунду |
Гр/с |
--------------------------------------------------------------------------------
Таблица 105.6 Примеры производных единиц СИ, выраженных через дополнительные единицы
Величина |
Наименование единицы СИ |
Обозначение |
Угловая скорость |
Радиан в секунду |
рад/с |
Угловое ускорение |
Радиан на секунду в квадрате |
|
Сила излучения |
Ватт на стерадиан |
Вт/ср |
Энергетическая яркость |
Ватт на квадратный метр- стерадиан |
|
--------------------------------------------------------------------------------
В таблице 105.7 перечислены 16 приставок, используемых для создания единиц, кратных и дольных единицам СИ. Поскольку нельзя использовать одновременно несколько приставок, то эти приставки используются со словом "грамм" (г), но не со словом "килограмм" (кг).
--------------------------------------------------------------------------------
Таблица 105.7 Приставки СИ
Множитель |
Приставка |
Обозначение |
|
экса |
Э |
|
пета |
П |
|
тера |
Т |
|
гига |
Г |
|
мега |
М |
|
кило |
к |
|
гекто |
г |
|
дека |
да |
|
деци |
д |
|
санти |
с |
|
милли |
м |
|
микро |
мк |
|
нано |
н |
|
пико |
п |
|
фемто |
ф |
|
атто |
а |
--------------------------------------------------------------------------------
Большое количество единиц, не являющихся частью системы СИ, широко используется, особенно в США. Те из них, которые признаны приемлемыми для использования в США вместе с системой СИ, перечислены в таблице 105.8. Преобразование в единицы системы СИ представлено в таблице 105.9 .
--------------------------------------------------------------------------------
Таблица 105.8 Единицы, используемые с СИ
Наименование |
Обозначение |
Значение в единицах СИ |
Минута (времени) |
мин |
1 мин = 60 с |
Час |
ч |
1 ч = 60 мин = 3.600 с |
День |
сут |
1 сут = 24 ч = 86.400 с |
Градус (угловой) |
|
|
Минута (угловая) |
' |
|
Секунда (угловая) |
" |
|
Литр |
л* |
|
Тонна** |
т |
|
Гектар (площади земли) |
га |
|
Электронвольт*** |
эВ |
|
Унифицированная атомная единица массы*** |
а.е.м. |
|
* Для обозначения литра возможно использование как “л”, так и “Л”
** В отдельных странах, таких как США, вместо наименования “тонна” используется наименование “метрическая тонна”
*** Значения этих единиц в единицах СИ точно неизвестны; значения должны быть получены экспериментально. Электронвольт - это кинетическая энергия, захваченная электроном при прохождении через разность потенциалов в 1 вольт в вакууме. Унифицированная атомная единица массы равна 1/12 массы атома нуклида .
--------------------------------------------------------------------------------
Таблица 105.9 Преобразование не-СИ единиц в единицы Си
Из/в |
В/из |
Умножить на/разделить на |
Дюйм (дюйм,... ) |
м |
|
Фут (фт,...) |
м |
0,3048 |
Квадратный дюйм () |
|
|
Квадратный фут () |
|
|
Кубический дюйм () |
|
|
Кубический фут () |
|
|
Литр (л) |
|
|
Галлон (гал) |
|
|
Миля / час () |
|
0,477 04 |
Километр / час () |
|
0,277 78 |
Фунт (торговый) |
кг |
0,453 592 |
Грамм / () |
|
|
Фунт / |
|
|
мм рт. ст. |
Па |
133,322 |
Атмосфера (атм) |
Па |
|
Лошадиная сила (л.с.) |
Вт |
745,7 |
эрг |
Дж |
|
Электронвольт (эВ) |
Дж |
|
Киловатт-час (кВт час) |
Дж |
|
Калория (кал) |
Дж |
4,1868 |
Дина |
Н |
|
кгс |
Н |
9,806 65 |
Паундаль |
Н |
0,138 255 |
Фунт-сила |
Н |
4,448 22 |
--------------------------------------------------------------------------------
Официальное заявление: Информация, приводимая в таблицах, основана, главным образом, на данных Национального института стандартов и технологий США (NIST).