Metrička konferencija je 1875. godine osnovala Međunarodni biro za utege i mjere, čiji je cilj bio stvaranje jedinstvenog mjernog sistema koji će se koristiti u cijelom svijetu. Odlučeno je da se za osnovu uzme metrički sistem koji se pojavio za vrijeme Francuske revolucije i baziran na metru i kilogramu. Kasnije su odobreni standardi metra i kilograma. Vremenom se sistem mjernih jedinica razvijao i trenutno ima sedam osnovnih mjernih jedinica. Ovaj sistem jedinica je 1960. godine dobio moderni naziv Međunarodni sistem jedinica (SI System) (Systeme Internatinal d "Unites (SI)). SI sistem nije statičan, on se razvija u skladu sa zahtjevima koji se trenutno postavljaju. mjerenja u nauci i tehnologiji.

Osnovne mjerne jedinice Međunarodnog sistema jedinica

Definicija svih pomoćnih jedinica u SI sistemu zasniva se na sedam osnovnih mjernih jedinica. Glavne fizičke veličine u Međunarodnom sistemu jedinica (SI) su: dužina ($l$); masa ($m$); vrijeme ($t$); električna struja ($I$); Kelvinova temperatura (termodinamička temperatura) ($T$); količina supstance ($\nu $); intenzitet svjetlosti ($I_v$).

Osnovne jedinice u SI sistemu su jedinice gore navedenih veličina:

\[\left=m;;\ \left=kg;;\ \left=s;\ \left=A;;\ \left=K;;\ \ \left[\nu \right]=mol;;\ \left=cd\ (kandela).\]

Standardi osnovnih mjernih jedinica u SI

Predstavimo definicije etalona osnovnih mjernih jedinica kako je to urađeno u SI sistemu.

metar (m) je dužina putanje koju svjetlost pređe u vakuumu za vrijeme jednako $\frac(1)(299792458)$ s.

Standardna masa za SI je uteg u obliku pravog cilindra, čija visina i prečnik iznosi 39 mm, koji se sastoji od legure platine i iridija težine 1 kg.

Jedna sekunda (s) naziva se vremenski interval koji je jednak 9192631779 perioda zračenja, što odgovara prelazu između dva hiperfina nivoa osnovnog stanja atoma cezijuma (133).

Jedan amper (A)- ovo je jačina struje koja prolazi kroz dva ravna beskonačno tanka i duga provodnika smještena na udaljenosti od 1 metar, smještena u vakuumu, stvarajući amperovu silu (sila interakcije provodnika) jednaku $2\cdot (10)^( -7)N$ za svaki metar provodnika.

jedan kelvin (K)- ovo je termodinamička temperatura jednaka $\frac(1)(273.16)$ dijelu temperature trostruke tačke vode.

jedan madež (krtica)- ovo je količina tvari koja ima isti broj atoma koliko ih ima u 0,012 kg ugljika (12).

Jedna kandela (cd) jednak intenzitetu svjetlosti koju emituje monokromatski izvor frekvencije $540\cdot (10)^(12)$Hz sa energetskom silom u smjeru zračenja $\frac(1)(683)\frac(W) (prosjek).$

Nauka se razvija, mjerna tehnologija se poboljšava, a definicije mjernih jedinica se revidiraju. Što je tačnost mjerenja veća, to su veći zahtjevi za određivanje mjernih jedinica.

SI izvedene veličine

Sve ostale veličine se u SI sistemu smatraju derivatima osnovnih. Jedinice mjerenja izvedenih veličina definiraju se kao rezultat proizvoda (uzimajući u obzir stepen) osnovnih. Navedimo primjere izvedenih veličina i njihovih jedinica u SI sistemu.

SI sistem također ima bezdimenzionalne veličine, na primjer, koeficijent refleksije ili relativnu dielektričnu konstantu. Ove količine imaju dimenziju jedan.

SI sistem uključuje izvedene jedinice sa posebnim imenima. Ovi nazivi su kompaktni oblici predstavljanja kombinacija osnovnih veličina. Navedimo primjere SI jedinica koje imaju vlastita imena (Tablica 2).

Svaka SI veličina ima samo jednu jedinicu, ali ista jedinica se može koristiti za različite veličine. Joule je mjerna jedinica za količinu toplote i rada.

SI sistem, mjerne jedinice višekratnici i podmnošci

Međunarodni sistem jedinica ima skup prefiksa za mjerne jedinice koji se koriste ako su numeričke vrijednosti dotičnih veličina znatno veće ili manje od sistemske jedinice koja se koristi bez prefiksa. Ovi prefiksi se koriste sa svim mjernim jedinicama u SI sistemu;

Navedimo primjere takvih prefiksa (Tablica 3).

Prilikom pisanja, prefiks i naziv jedinice ispisuju se zajedno, tako da prefiks i mjerna jedinica čine jedan simbol.

Imajte na umu da je jedinica mase u SI sistemu (kilogram) istorijski već imala prefiks. Decimalni višekratnici i podmnošci kilograma dobijaju se povezivanjem prefiksa sa gramom.

Nesistemske jedinice

SI sistem je univerzalan i pogodan u međunarodnoj komunikaciji. Gotovo sve jedinice koje nisu uključene u SI sistem mogu se definirati korištenjem SI termina. Upotreba SI sistema se preferira u prirodnom obrazovanju. Međutim, postoje neke količine koje nisu uključene u SI, ali se široko koriste. Dakle, jedinice vremena kao što su minuta, sat, dan su dio kulture. Neke jedinice se koriste iz istorijskih razloga. Kada se koriste jedinice koje ne pripadaju SI sistemu, potrebno je naznačiti kako se one pretvaraju u SI jedinice. Primjer jedinica dat je u tabeli 4.

1 Uprkos prefiksu, kilogram je osnovna jedinica mase u SI sistemu. Za proračune se koristi kilogram, a ne gram

Standardni SI prefiksi

Izvedene jedinice

Izvedene jedinice mogu se izraziti kao osnovne jedinice koristeći matematičke operacije množenja i dijeljenja. Nekim izvedenim jedinicama daju se vlastita imena radi pogodnosti; takve jedinice se također mogu koristiti u matematičkim izrazima za formiranje drugih izvedenih jedinica.

Matematički izraz za izvedenu mjernu jedinicu proizlazi iz fizičkog zakona kojim je ova mjerna jedinica definirana ili definicije fizičke veličine za koju je uvedena. Na primjer, brzina je udaljenost koju tijelo prijeđe u jedinici vremena. Prema tome, jedinica mjere za brzinu je m/s (metar u sekundi).

Često se ista mjerna jedinica može napisati na različite načine, koristeći drugačiji skup osnovnih i izvedenih jedinica (pogledajte, na primjer, posljednju kolonu u tabeli ). Međutim, u praksi se koriste ustaljeni (ili jednostavno opšteprihvaćeni) izrazi, koji najbolji način odraziti fizičko značenje izmjerena količina. Na primjer, da biste zapisali vrijednost momenta sile, trebali biste koristiti N×m, a ne biste trebali koristiti m×N ili J.

Jedinice koje nisu uključene u SI sistem

Neke mjerne jedinice koje nisu uključene u SI sistem su, odlukom Generalne konferencije za utege i mjere, „dozvoljene za upotrebu u sprezi sa SI“.

SI sistem je usvojila XI Generalna konferencija o utezima i mjerama, a neke kasnije konferencije napravile su brojne izmjene u SI.

SI sistem definiše sedam osnovnih i izvedenih mjernih jedinica, kao i skup prefiksa. Uspostavljene su standardne skraćenice za mjerne jedinice i pravila za evidentiranje izvedenih jedinica.

U Rusiji je na snazi ​​GOST 8.417-2002, koji propisuje obaveznu upotrebu SI. Navodi mjerne jedinice, daje njihove ruske i međunarodne nazive i utvrđuje pravila za njihovu upotrebu. Prema ovim pravilima, samo međunarodne oznake smiju se koristiti u međunarodnim dokumentima i na instrumentnim vagama. U internim dokumentima i publikacijama možete koristiti međunarodne ili ruske oznake (ali ne oboje istovremeno).

Osnovne jedinice: kilogram, metar, sekunda, amper, kelvin, mol i kandela. U okviru SI smatra se da ove jedinice imaju nezavisne dimenzije, odnosno da se nijedna od osnovnih jedinica ne može dobiti od ostalih.

Izvedene jedinice dobijaju se od osnovnih pomoću algebarskih operacija kao što su množenje i deljenje. Nekim izvedenim jedinicama u SI sistemu daju se vlastita imena.

Konzole može se koristiti ispred naziva mjernih jedinica; oni znače da se mjerna jedinica mora pomnožiti ili podijeliti sa određenim cijelim brojem, stepenom 10. Na primjer, prefiks “kilo” znači množenje sa 1000 (kilometar = 1000 metara). SI prefiksi se takođe nazivaju decimalnim prefiksima.

Izvedene jedinice

Izvedene jedinice mogu se izraziti kao osnovne jedinice koristeći matematičke operacije množenja i dijeljenja. Nekim izvedenim jedinicama, radi pogodnosti, daju se vlastita imena, takve jedinice se također mogu koristiti u matematičkim izrazima za formiranje drugih izvedenih jedinica je definirana ili definicija fizičke veličine za koju se uvodi. Na primjer, brzina je udaljenost koju tijelo prijeđe u jedinici vremena. Shodno tome, mjerna jedinica za brzinu je m/s (metar u sekundi) Često se ista mjerna jedinica može napisati na različite načine, koristeći drugačiji skup osnovnih i izvedenih jedinica (vidi, na primjer, posljednju kolonu u). tabela Izvedene jedinice s vlastitim nazivima). Međutim, u praksi se koriste ustaljeni (ili jednostavno opšteprihvaćeni) izrazi koji najbolje odražavaju fizičko značenje veličine koja se mjeri. Na primjer, da zapišete vrijednost momenta sile, trebate koristiti N×m, a ne m×N ili J.

Priča

SI sistem je zasnovan na metričkom sistemu mjera, koji su stvorili francuski naučnici i koji je prvi put široko prihvaćen nakon Francuske revolucije. Prije uvođenja metričkog sistema, mjerne jedinice su birane nasumično i nezavisno jedna od druge. Stoga je konverzija iz jedne mjerne jedinice u drugu bila teška. Osim toga, korišteni su na različitim mjestima različite jedinice dimenzije, ponekad sa istim nazivima. Metrički sistem je trebao postati zgodan i jednoobrazan sistem mjera i težina.

Godine 1799. odobrena su dva standarda - za jedinicu dužine (metar) i za jedinicu težine (kilogram).

Godine 1874. uveden je GHS sistem zasnovan na tri mjerne jedinice - centimetar, gram i sekunda. Uvedeni su i decimalni prefiksi od mikro do mega.

Godine 1889., 1. Generalna konferencija za utege i mjere usvojila je sistem mjera sličan GHS-u, ali zasnovan na metru, kilogramu i sekundi, jer su se ove jedinice smatrale pogodnijim za praktičnu upotrebu.

Potom su uvedene osnovne jedinice za mjerenje fizičkih veličina u oblasti elektriciteta i optike.

1960. godine, XI Generalna konferencija za utege i mjere usvojila je standard koji je prvi put nazvan Međunarodni sistem jedinica (SI).

1971. IV Generalna konferencija za utege i mjere izmijenila je SI, dodajući, posebno, jedinicu za mjerenje količine supstance (mol).

SI je sada prihvaćen kao pravni sistem

Metrički sistem je opšti naziv za međunarodni decimalni sistem jedinica, čije su osnovne jedinice metar i kilogram. Iako postoje neke razlike u detaljima, elementi sistema su isti u cijelom svijetu.

Standardi dužine i mase, međunarodni prototipovi. Međunarodni prototipovi etalona za dužinu i masu - metar i kilogram - prebačeni su na skladištenje u Međunarodni biro za utege i mjere, koji se nalazi u Sevru, predgrađu Pariza. Standard merača bio je ravnalo napravljeno od legure platine sa 10% iridija, čiji je poprečni presek dobio poseban X-oblik kako bi se povećala krutost na savijanje uz minimalnu zapreminu metala. U utoru takvog ravnala nalazila se uzdužna ravna površina, a metar je definiran kao razmak između centara dvaju poteza nanesenih preko ravnala na njegovim krajevima, pri standardnoj temperaturi od 0°C. Masa cilindra napravljen od iste platine je uzet kao međunarodni prototip legure iridijuma, isti kao i standardni metar, sa visinom i prečnikom od oko 3,9 cm, što je jednako 1 kg na nivou mora geografska širina 45°, ponekad se naziva i kilogram-sila. Dakle, može se koristiti ili kao etalon mase za apsolutni sistem jedinica, ili kao etalon sile za tehnički sistem jedinica u kojem je jedna od osnovnih jedinica jedinica sile.

Međunarodni SI sistem. Međunarodni sistem jedinica (SI) je harmonizovan sistem koji obezbeđuje jednu i jedinu jedinicu mere za bilo koju fizičku veličinu, kao što su dužina, vreme ili sila. Nekim jedinicama daju se posebna imena, primjer je jedinica tlaka paskal, dok su nazivi drugih izvedeni iz naziva jedinica iz kojih su izvedene, na primjer jedinica brzine - metar u sekundi. Osnovne jedinice, zajedno sa dvije dodatne geometrijske, prikazane su u tabeli. 1. Izvedene jedinice za koje se usvajaju posebni nazivi date su u tabeli. 2. Od svih izvedenih mehaničkih jedinica, najviše bitan Jedinica sile je njutn, jedinica za energiju je džul, a jedinica snage je vat. Njutn se definiše kao sila koja daje ubrzanje od jednog metra u sekundi na kvadrat mase od jednog kilograma. Džoul je jednak radu obavljenom kada se tačka primene sile jednake jednom Njutnu pomeri za jedan metar u pravcu sile. Vat je snaga kojom se obavi jedan džul rada u jednoj sekundi. Električne i druge izvedene jedinice će biti razmotrene u nastavku. Zvanične definicije glavnih i sporednih jedinica su sljedeće.

Meter je dužina putanje koju svjetlost pređe u vakuumu za 1/299,792,458 sekunde.

Kilogram jednaka masi međunarodnog prototipa kilograma.

Sekunda- trajanje od 9.192.631.770 perioda radijacionih oscilacija koje odgovaraju prelazima između dva nivoa hiperfine strukture osnovnog stanja atoma cezijuma-133.

Kelvine jednako 1/273,16 termodinamičke temperature trostruke tačke vode.

Krtica jednaka količini tvari koja sadrži isti broj strukturnih elemenata kao atomi u izotopu ugljika-12 težine 0,012 kg.

Radian- ravan ugao između dva poluprečnika kruga, dužina luka između kojih je jednaka poluprečniku.

Steradian jednak je čvrstom kutu s vrhom u središtu sfere, izrezujući na njegovoj površini površinu jednaku površini kvadrata sa stranicom jednakom polumjeru sfere.

Za formiranje decimalnih umnožaka i podmnožaka propisani su brojni prefiksi i faktori, naznačeni u tabeli. 3.

Dakle, kilometar (km) je 1000 m, a milimetar je 0,001 m (Ovi prefiksi se odnose na sve jedinice, kao što su kilovati, miliamperi, itd.)

Masa, dužina i vrijeme . Sve osnovne SI jedinice, osim kilograma, trenutno su definirane u terminima fizičkih konstanti ili pojava koje se smatraju nepromjenjivim i reproducibilnim s velikom preciznošću. Što se tiče kilograma, još nije pronađen način da se on implementira sa stepenom ponovljivosti koji se postiže u postupcima poređenja različitih etalona mase sa međunarodnim prototipom kilograma. Takvo poređenje se može napraviti vaganjem na opružnoj vage, čija greška ne prelazi 1 10 -8. Standardi višestrukih i višestrukih jedinica za kilogram utvrđuju se kombinovanim vaganjem na vagi.

Budući da je mjerač definiran u smislu brzine svjetlosti, može se samostalno reproducirati u svakoj dobro opremljenoj laboratoriji. Dakle, pomoću metode interferencije, mjere dužine linije i kraja, koje se koriste u radionicama i laboratorijama, mogu se provjeriti direktnim upoređivanjem s talasnom dužinom svjetlosti. Greška kod ovakvih metoda u optimalnim uslovima ne prelazi milijardu (1 10 -9). Razvojem laserske tehnologije takva su mjerenja postala vrlo pojednostavljena, a njihov raspon se značajno proširio.

Isto tako, drugi, prema svojoj modernoj definiciji, može se samostalno realizovati u nadležnoj laboratoriji u postrojenju za atomske zrake. Atome snopa pobuđuje visokofrekventni oscilator podešen na atomsku frekvenciju, a elektronsko kolo mjeri vrijeme brojeći periode oscilovanja u kolu oscilatora. Takva mjerenja se mogu izvesti sa tačnošću reda 1 10 -12 - mnogo većom nego što je to bilo moguće sa prethodnim definicijama sekunde, zasnovane na rotaciji Zemlje i njenoj revoluciji oko Sunca. Vrijeme i njegova recipročna frekvencija jedinstveni su po tome što se njihovi standardi mogu prenositi putem radija. Zahvaljujući tome, svako ko ima odgovarajuću radio prijemnu opremu može primiti signale tačnog vremena i referentne frekvencije, gotovo da se ne razlikuju po preciznosti od onih koji se prenose putem zraka.

Mehanika. Na osnovu jedinica dužine, mase i vremena možemo izvesti sve jedinice koje se koriste u mehanici, kao što je gore prikazano. Ako su osnovne jedinice metar, kilogram i sekunda, onda se sistem naziva ISS sistem jedinica; ako - centimetar, gram i sekunda, onda - po GHS sistemu jedinica. Jedinica sile u CGS sistemu naziva se dina, a jedinica rada erg. Neke jedinice dobijaju posebna imena kada se koriste u posebnim granama nauke. Na primjer, kada se mjeri jačina gravitacionog polja, jedinica za ubrzanje u GHS sistemu naziva se gal. Postoji veliki broj jedinica sa posebnim nazivima koji nisu uključeni ni u jedan od navedenih sistema jedinica. Bar, jedinica za pritisak koja se ranije koristila u meteorologiji, jednaka je 1.000.000 dina/cm2. Konjske snage, zastarjela jedinica snage koja se još uvijek koristi u britanskom tehničkom sistemu jedinica, kao iu Rusiji, iznosi otprilike 746 vati.

Temperatura i toplina. Mašinske jedinice ne dozvoljavaju rješavanje svih naučnih i tehničkih problema bez uključivanja drugih odnosa. Iako su rad obavljen pri kretanju mase protiv djelovanja sile i kinetička energija određene mase po prirodi ekvivalentni toplinskoj energiji tvari, zgodnije je temperaturu i toplinu smatrati zasebnim veličinama koje nisu zavise od mehaničkih.

Termodinamička temperaturna skala. Jedinica termodinamičke temperature Kelvin (K), nazvana kelvin, određena je trostrukom tačkom vode, tj. temperatura na kojoj je voda u ravnoteži sa ledom i parom. Ova temperatura se uzima kao 273,16 K, što određuje termodinamičku temperaturnu skalu. Ova skala, koju je predložio Kelvin, zasniva se na drugom zakonu termodinamike. Ako postoje dva termalna rezervoara sa konstantnom temperaturom i reverzibilni toplotni motor koji prenosi toplotu iz jednog od njih u drugi u skladu sa Carnotovim ciklusom, tada je omjer termodinamičkih temperatura dva rezervoara dan sa T 2 /T 1 = -Q 2 Q 1, gde je Q 2 i Q 1 - količina toplote preneta svakom od rezervoara (znak<минус>označava da se toplina uklanja iz jednog od rezervoara). Dakle, ako je temperatura toplijeg rezervoara 273,16 K, a toplota koja se uzima iz njega je dvostruko veća od toplote prenešene u drugi rezervoar, tada je temperatura drugog rezervoara 136,58 K. Ako je temperatura drugog rezervoara je 0 K, onda se neće prenositi nikakva toplota, pošto je sva energija gasa pretvorena u mehaničku energiju u adijabatskom ekspanzijskom delu ciklusa. Ova temperatura se naziva apsolutna nula. Termodinamička temperatura koja se obično koristi u naučnim istraživanjima poklapa se sa temperaturom uključenom u jednačinu stanja idealnog gasa PV = RT, gde je P pritisak, V zapremina i R gasna konstanta. Jednačina pokazuje da je za idealan gas proizvod zapremine i pritiska proporcionalan temperaturi. Ovaj zakon nije u potpunosti zadovoljen ni za jedan pravi gas. Ali ako se izvrše korekcije za virialne sile, tada nam širenje plinova omogućava reprodukciju termodinamičke temperaturne skale.

Međunarodna temperaturna skala. U skladu sa gore navedenom definicijom, temperatura se može meriti sa veoma velikom tačnošću (do približno 0,003 K u blizini trostruke tačke) gasnom termometrijom. Platinasti otporni termometar i rezervoar za gas smešteni su u termoizolovanoj komori. Kada se komora zagreje, električni otpor termometra raste i pritisak gasa u rezervoaru raste (u skladu sa jednačinom stanja), a kada se ohladi, uočava se suprotna slika. Istovremenim mjerenjem otpora i pritiska možete kalibrirati termometar pritiskom plina, koji je proporcionalan temperaturi. Termometar se zatim stavlja u termostat u kojem se tečna voda može održavati u ravnoteži sa čvrstom i parnom fazom. Mjerenjem njegovog električnog otpora na ovoj temperaturi dobija se termodinamička skala, jer se temperaturi trostruke tačke pripisuje vrijednost jednaka 273,16 K.

Postoje dvije međunarodne temperaturne skale - Kelvin (K) i Celzijus (C). Temperatura na Celzijusovoj skali se dobija iz temperature na Kelvinovoj skali oduzimanjem 273,15 K od ove druge.

Precizna mjerenja temperature pomoću plinske termometrije zahtijevaju mnogo rada i vremena. Stoga je Međunarodna praktična temperaturna skala (IPTS) uvedena 1968. godine. Koristeći ovu skalu, termometri različite vrste može se kalibrirati u laboratoriji. Ova skala je uspostavljena pomoću platinastog otpornog termometra, termopara i radijacijskog pirometra, koji se koriste u temperaturnim intervalima između određenih parova konstantnih referentnih tačaka (temperaturnih mjerila). MPTS je trebalo da odgovara termodinamičkoj skali sa najvećom mogućom tačnošću, ali su, kako se kasnije pokazalo, njegova odstupanja bila veoma značajna.

Farenhajtova temperaturna skala. Farenhajtova temperaturna skala, koja se široko koristi u kombinaciji sa britanskim tehničkim sistemom jedinica, kao i u nenaučnim merenjima u mnogim zemljama, obično se određuje pomoću dve konstantne referentne tačke - temperature topljenja leda (32°F) i tačku ključanja vode (212 °F) pri normalnom (atmosferskom) pritisku. Stoga, da biste dobili temperaturu Celzijusa iz temperature Farenhajta, trebate oduzeti 32 od potonje i rezultat pomnožiti sa 5/9.

Jedinice toplote. Budući da je toplota oblik energije, može se mjeriti u džulima, a ova metrička jedinica usvojena je međunarodnim sporazumom. Ali budući da je količina topline nekada bila određena promjenom temperature određene količine vode, jedinica koja se zove kalorija postala je široko rasprostranjena i jednaka je količini topline koja je potrebna da se temperatura jednog grama vode poveća za 1 °C. Zbog činjenice da toplotni kapacitet vode zavisi od temperature, morao sam da razjasnim kalorijsku vrednost. Pojavila su se najmanje dva različite kalorije - <термохимическая>(4,1840 J) i<паровая>(4,1868 J).<Калория>, koji se koristi u dijetetici, zapravo je kilokalorija (1000 kalorija). Kalorija nije SI jedinica i prestala je koristiti u većini područja nauke i tehnologije.

Elektricitet i magnetizam. Sve opšte prihvaćene električne i magnetne merne jedinice su zasnovane na metričkom sistemu. U skladu sa savremenim definicijama električnih i magnetnih jedinica, sve su to izvedene jedinice, izvedene određenim fizičkim formulama iz metričkih jedinica dužine, mase i vremena. Budući da većinu električnih i magnetskih veličina nije tako lako izmjeriti pomoću navedenih etalona, ​​pokazalo se da je pogodnije uspostaviti, odgovarajućim eksperimentima, etalone derivata za neke od naznačenih veličina, a druge mjeriti pomoću takvih etalona.

SI jedinice. Ispod je lista SI električnih i magnetnih jedinica.

Amper, jedinica električne struje, jedna je od šest osnovnih jedinica SI. Amper je jačina stalne struje, koja bi pri prolasku kroz dva paralelna ravna vodiča beskonačne dužine zanemarljivo malog kružnog poprečnog presjeka, smještena u vakuumu na udaljenosti od 1 m jedan od drugog, izazvala na svakoj dionici provodnika dužine 1 m interakcijska sila jednaka 2 10 - 7 N.

Volt, jedinica potencijalne razlike i elektromotorne sile. Volt - električni napon u dijelu električnog kola s jednosmjernom strujom od 1 A sa potrošnjom energije od 1 W.

Kulon, jedinica za količinu električne energije (električni naboj). Coulomb - količina električne energije koja prolazi kroz poprečni presjek vodiča pri konstantnoj struji od 1 A u 1 s.

Farad, jedinica za električni kapacitet. Farad je kapacitet kondenzatora na čijim se pločama, napunjenim na 1 C, pojavljuje električni napon od 1 V.

Henry, jedinica induktivnosti. Henry je jednak induktivnosti kola u kojem se javlja samoinduktivna emf od 1 V kada se struja u ovom kolu ravnomjerno promijeni za 1 A u 1 s.

Weber jedinica za magnetni fluks. Weber je magnetni tok, kada se smanji na nulu, električni naboj jednak 1 C teče u krugu spojenom s njim, koji ima otpor od 1 Ohm.

Tesla, jedinica za magnetnu indukciju. Tesla je magnetna indukcija jednolikog magnetskog polja, u kojoj je magnetni tok kroz ravnu površinu od 1 m2, okomito na indukcijske linije, jednak 1 Wb.

Praktični standardi. U praksi, amperska vrijednost se reprodukuje stvarnim mjerenjem sile interakcije između zavoja žice koja vodi struju. Budući da je električna struja proces koji se javlja tokom vremena, trenutni standard se ne može pohraniti. Na isti način, vrijednost volta se ne može fiksirati direktno u skladu s njegovom definicijom, jer je teško reproducirati vat (jedinicu snage) s potrebnom preciznošću mehaničkim sredstvima. Stoga se volt u praksi reprodukuje pomoću grupe normalnih elemenata. U Sjedinjenim Državama, 1. jula 1972. godine, zakonodavstvo je usvojilo definiciju volta na osnovu Josephsonovog efekta na naizmjeničnu struju (frekvencija naizmjenične struje između dvije supravodljive ploče je proporcionalna vanjskom naponu).

Svetlost i osvetljenje. Jedinice intenziteta svjetlosti i osvjetljenja ne mogu se odrediti samo na osnovu mehaničkih jedinica. Tok energije u svetlosnom talasu možemo izraziti u W/m2, a intenzitet svetlosnog talasa u V/m, kao u slučaju radio talasa. Ali percepcija osvjetljenja je psihofizički fenomen u kojem nije značajan samo intenzitet izvora svjetlosti, već i osjetljivost ljudskog oka na spektralnu raspodjelu tog intenziteta.

Prema međunarodnom sporazumu, jedinica za intenzitet svjetlosti je kandela (ranije nazvana svijeća), jednaka intenzitetu svjetlosti u datom smjeru izvora koji emituje monokromatsko zračenje frekvencije 540 10 12 Hz (l = 555 nm), energetski intenzitet svjetlosnog zračenja u ovom smjeru je 1/683 W /pros. To otprilike odgovara intenzitetu svjetlosti spermacet svijeće, koja je nekada služila kao standard.

Ako je svjetlosni intenzitet izvora jedna kandela u svim smjerovima, tada je ukupni svjetlosni tok 4p lumena. Dakle, ako se ovaj izvor nalazi u centru sfere poluprečnika 1 m, tada je osvjetljenje unutrašnje površine sfere jednako jednom lumenu po kvadratnom metru, tj. jedan apartman.

Rentgensko i gama zračenje, radioaktivnost. Rendgen (R) je zastarjela jedinica ekspozicijske doze rendgenskog, gama i fotonskog zračenja, jednaka količini zračenja koja, uzimajući u obzir sekundarno elektronsko zračenje, formira ione u 0,001 293 g zraka, nošenje naboja, jednako jednoj jedinici GHS naplate svakog znaka. SI jedinica apsorbovane doze zračenja je siva, jednaka 1 J/kg. Standard za apsorbovanu dozu zračenja je postavka sa jonizacionim komorama koje mere jonizaciju proizvedenu zračenjem.

Curie (Ci) je zastarjela jedinica aktivnosti nuklida u radioaktivnom izvoru. Curie je jednak aktivnosti radioaktivne supstance (lijeka), u kojoj se 3.700 10 10 događaja raspada dešava u 1 s. U sistemu SI, jedinica aktivnosti izotopa je bekerel, jednaka aktivnosti nuklida u radioaktivnom izvoru u kojem se jedan događaj raspada dešava u 1 s. Standardi radioaktivnosti se dobijaju mjerenjem vremena poluraspada malih količina radioaktivnih materijala. Zatim se ionizacijske komore, Geigerovi brojači, scintilacioni brojači i drugi instrumenti za snimanje prodornog zračenja kalibriraju i verificiraju korištenjem takvih standarda.

Sistem jedinica fizičkih veličina, moderna verzija metričkog sistema. SI je najrašireniji sistem jedinica u svijetu, kako u svakodnevnom životu, tako iu nauci i tehnologiji. SI je sada prihvaćen kao primarni sistem jedinica u većini zemalja u svijetu i gotovo uvijek se koristi u inženjerstvu, čak iu zemljama gdje se tradicionalne jedinice koriste u svakodnevnom životu. U ovih nekoliko zemalja (npr. SAD), definicije tradicionalnih jedinica su modificirane kako bi se povezale fiksnim faktorima s odgovarajućim SI jedinicama.

SI je usvojen na XI Generalnoj konferenciji o utezima i mjerama 1960. godine, a nekoliko kasnijih konferencija napravilo je niz izmjena u SI.

1971. godine XIV Generalna konferencija za utege i mjere izmijenila je SI, dodajući, posebno, jedinicu količine tvari (mol).

1979. godine XVI Generalna konferencija za utege i mjere usvojila je novu definiciju kandele koja je i danas na snazi.

1983. godine XVII Generalna konferencija za utege i mjere usvojila je novu definiciju metra koja je i danas na snazi.

SI definiše sedam osnovnih i izvedenih jedinica fizičkih veličina (u daljem tekstu jedinice), kao i skup prefiksa. Uspostavljene su standardne skraćenice za jedinice i pravila za evidentiranje izvedenih jedinica.

Osnovne jedinice: kilogram, metar, sekunda, amper, kelvin, mol i kandela. U okviru SI, smatra se da ove jedinice imaju nezavisne dimenzije, odnosno da se nijedna od osnovnih jedinica ne može izvesti iz drugih.

Izvedene jedinice se dobijaju iz osnovnih jedinica korišćenjem algebarskih operacija kao što su množenje i deljenje. Nekim jedinicama izvedenim iz SI daju se vlastita imena, kao što je radijan.

Prefiksi se mogu koristiti prije naziva jedinica; oni znače da se jedinica mora pomnožiti ili podijeliti sa određenim cijelim brojem, stepenom 10. Na primjer, prefiks „kilo“ znači pomnoženo sa 1000 (kilometar = 1000 metara). SI prefiksi se takođe nazivaju decimalnim prefiksima.

Mnoge nesistemske jedinice, kao što su, na primjer, tona, sat, litar i elektron-volt nisu uključene u SI, ali su „dozvoljene za upotrebu uporedo sa SI jedinicama“.

Sedam osnovnih jedinica i zavisnost njihovih definicija

Osnovne SI jedinice

Izvedene jedinice s vlastitim imenima

Jedinice koje nisu uključene u SI, ali odlukom Generalne konferencije za utege i mjere, "dozvoljene su za upotrebu u vezi sa SI."

Pravila za pisanje simbola jedinica

Oznake jedinica se štampaju ravnim fontom, nakon oznake se ne stavlja tačka.

Oznake se postavljaju nakon brojčanih vrijednosti veličina odvojenih razmakom nije dozvoljeno prenošenje u drugi red. Izuzeci su zapisi u obliku znaka iznad reda; njima ne prethodi razmak. Primjeri: 10 m/s, 15°.

Ako je brojčana vrijednost razlomak sa kosom crtom, ona se stavlja u zagrade, na primjer: (1/60) s −1.

Prilikom navođenja vrijednosti količina s najvećim odstupanjima one se stavljaju u zagrade ili se iza numeričke vrijednosti količine i njenog maksimalnog odstupanja stavlja oznaka jedinice: (100,0 ± 0,1) kg, 50 g ± 1 g.

Oznake jedinica uključenih u proizvod su razdvojene tačkama na središnjoj liniji (N·m, Pa·s, nije dozvoljeno koristiti simbol “×”); U kucanim tekstovima dozvoljeno je ne podizanje tačke ili razdvajanje simbola razmacima ako to ne uzrokuje nesporazume.

Možete koristiti horizontalnu traku ili kosu crtu (samo jednu) kao znak podjele u notaciji. Kada koristite kosu crtu, ako nazivnik sadrži umnožak jedinica, on se stavlja u zagrade. Tačno: W/(m·K), netačno: W/m/K, W/m·K.

Dozvoljeno je koristiti oznake jedinica u obliku proizvoda oznaka jedinica podignutih na stepene (pozitivne i negativne): W m −2 K −1 , A m². Kada koristite negativne moći, ne smijete koristiti horizontalnu traku ili kosu crtu (znak podjele).

Dozvoljeno je koristiti kombinacije specijalnih znakova sa slovnim oznakama, na primjer: °/s (stepeni u sekundi).

Nije dozvoljeno kombinirati oznake i pune nazive jedinica. Netačno: km/h, tačno: km/h.

Oznake jedinica izvedene iz prezimena pišu se velikim slovima, uključujući i one sa SI prefiksima, na primjer: amper - A, megapaskal - MPa, kilonjuton - kN, gigaherc - GHz.