I 1875 ble International Bureau of Weights and Measures grunnlagt av den metriske konferansen. Målet var å skape et enhetlig målesystem som skulle brukes over hele verden. Det ble besluttet å ta utgangspunkt i det metriske systemet, som dukket opp under den franske revolusjonen og var basert på meter og kilogram. Senere ble standardene for måleren og kilogram godkjent. Over tid har systemet med måleenheter utviklet seg og har i dag syv grunnleggende måleenheter. I 1960 fikk dette enhetssystemet det moderne navnet International System of Units (SI System) (Systeme Internatinal d "Unites (SI)). SI-systemet er ikke statisk, det utvikler seg i samsvar med kravene som i dag stilles til målinger innen vitenskap og teknologi.

Grunnleggende måleenheter for International System of Units

Definisjonen av alle hjelpeenheter i SI-systemet er basert på syv grunnleggende måleenheter. De viktigste fysiske størrelsene i International System of Units (SI) er: lengde ($l$); masse ($m$); tid ($t$); elektrisk strøm ($I$); Kelvin temperatur (termodynamisk temperatur) ($T$); mengde stoff ($\nu$); lysstyrke ($I_v$).

Grunnenhetene i SI-systemet er enhetene for de ovennevnte mengdene:

\[\venstre=m;;\ \venstre=kg;;\ \venstre=s;\ \venstre=A;;\ \venstre=K;;\ \\venstre[\nu \høyre]=mol;;\ \left=cd\ (candela).\]

Standarder for grunnleggende måleenheter i SI

La oss presentere definisjonene av standardene for grunnleggende måleenheter som gjort i SI-systemet.

Meter (m) er lengden på banen som lys beveger seg i et vakuum i en tid lik $\frac(1)(299792458)$ s.

Standard masse for SI er en vekt i form av en rett sylinder, hvis høyde og diameter er 39 mm, bestående av en legering av platina og iridium som veier 1 kg.

Ett sekund(er) kalt et tidsintervall som er lik 9192631779 strålingsperioder, som tilsvarer overgangen mellom to hyperfine nivåer av grunntilstanden til cesiumatomet (133).

En ampere (A)- dette er strømstyrken som passerer i to rette uendelig tynne og lange ledere plassert i en avstand på 1 meter, plassert i et vakuum, og genererer Ampere-kraften (kraften til vekselvirkning mellom ledere) lik $2\cdot (10)^( -7)N$ for hver meter leder .

En kelvin (K)- dette er den termodynamiske temperaturen lik $\frac(1)(273.16)$ del av trippelpunktstemperaturen til vann.

En føflekk (føflekk)- dette er mengden av et stoff som har samme antall atomer som det er i 0,012 kg karbon (12).

En candela (cd) lik intensiteten til lys som sendes ut av en monokromatisk kilde med en frekvens på $540\cdot (10)^(12)$Hz med en energikraft i strålingsretningen $\frac(1)(683)\frac(W) )(gjennomsnitt).$

Vitenskapen utvikler seg, måleteknologien forbedres, og definisjoner av måleenheter blir revidert. Jo høyere målenøyaktighet, desto større krav til bestemmelse av måleenheter.

SI-avledede mengder

Alle andre mengder regnes i SI-systemet som derivater av de grunnleggende. Måleenhetene for avledede mengder er definert som resultatet av produktet (med hensyn til graden) av de grunnleggende. La oss gi eksempler på avledede størrelser og deres enheter i SI-systemet.

SI-systemet har også dimensjonsløse størrelser, for eksempel refleksjonskoeffisient eller relativ dielektrisk konstant. Disse mengdene har dimensjon én.

SI-systemet inkluderer avledede enheter med spesielle navn. Disse navnene er kompakte former for å representere kombinasjoner av grunnleggende mengder. La oss gi eksempler på SI-enheter som har egne navn (tabell 2).

Hver SI-mengde har bare én enhet, men samme enhet kan brukes til forskjellige mengder. Joule er en måleenhet for mengden varme og arbeid.

SI-system, måleenheter multipler og submultipler

International System of Units har et sett med prefikser for måleenheter som brukes dersom de numeriske verdiene til de aktuelle mengdene er betydelig større eller mindre enn systemenheten som brukes uten prefikset. Disse prefiksene brukes med alle måleenheter i SI-systemet de er desimaler.

La oss gi eksempler på slike prefikser (tabell 3).

Ved skriving skrives prefikset og navnet på enheten sammen, slik at prefikset og måleenheten danner et enkelt symbol.

Merk at masseenheten i SI-systemet (kilogram) historisk sett allerede har hatt et prefiks. Desimalmultipler og submultipler av kilogram fås ved å koble prefikset til grammet.

Ikke-systemenheter

SI-systemet er universelt og praktisk i internasjonal kommunikasjon. Nesten alle enheter som ikke inngår i SI-systemet kan defineres ved hjelp av SI-begreper. Bruk av SI-systemet foretrekkes i realfagsundervisningen. Det er imidlertid noen mengder som ikke er inkludert i SI, men som er mye brukt. Dermed er tidsenheter som minutt, time, dag en del av kulturen. Noen enheter brukes av historiske årsaker. Ved bruk av enheter som ikke tilhører SI-systemet, er det nødvendig å angi hvordan de konverteres til SI-enheter. Et eksempel på enheter er gitt i tabell 4.

1 Til tross for prefikset er kilogram den grunnleggende masseenheten i SI-systemet. Det er kilogram, ikke gram, som brukes til beregninger

Standard SI-prefikser

Avledede enheter

Avledede enheter kan uttrykkes i form av basisenheter ved å bruke de matematiske operasjonene multiplikasjon og divisjon. Noen av de avledede enhetene er gitt egne navn for enkelhets skyld. slike enheter kan også brukes i matematiske uttrykk for å danne andre avledede enheter.

Det matematiske uttrykket for en avledet måleenhet følger av den fysiske loven som denne måleenheten er definert med eller definisjonen av den fysiske størrelsen den er introdusert for. For eksempel er hastigheten avstanden en kropp tilbakelegger per tidsenhet. Følgelig er måleenheten for hastighet m/s (meter per sekund).

Ofte kan samme måleenhet skrives på forskjellige måter, ved å bruke et annet sett med grunnenheter og avledede enheter (se for eksempel den siste kolonnen i tabellen ). Men i praksis brukes etablerte (eller rett og slett allment aksepterte) uttrykk, som den beste måten reflektere fysisk mening målt mengde. For eksempel, for å skrive verdien av et kraftmoment, bør du bruke N×m, og du bør ikke bruke m×N eller J.

Enheter som ikke er inkludert i SI-systemet

Noen måleenheter som ikke er inkludert i SI-systemet er, etter avgjørelse fra General Conference on Weights and Measures, "tillatt for bruk i forbindelse med SI."

SI-systemet ble vedtatt av XI General Conference on Weights and Measures, og noen påfølgende konferanser gjorde en rekke endringer i SI.

SI-systemet definerer syv grunnleggende og avledede måleenheter, samt et sett med prefikser. Det er etablert standardforkortelser for måleenheter og regler for registrering av avledede enheter.

I Russland er GOST 8.417-2002 i kraft, som foreskriver obligatorisk bruk av SI. Den lister opp måleenhetene, gir russiske og internasjonale navn og fastsetter reglene for deres bruk. Etter disse reglene er det kun tillatt å bruke internasjonale betegnelser i internasjonale dokumenter og på instrumentvekter. I interne dokumenter og publikasjoner kan du bruke enten internasjonale eller russiske betegnelser (men ikke begge samtidig).

Grunnleggende enheter: kilogram, meter, sekund, ampere, kelvin, føflekk og candela. Innenfor SI-rammeverket anses disse enhetene å ha uavhengige dimensjoner, det vil si at ingen av grunnenhetene kan hentes fra de andre.

Avledede enheter er hentet fra de grunnleggende ved bruk av algebraiske operasjoner som multiplikasjon og divisjon. Noen av de avledede enhetene i SI-systemet får egne navn.

Konsoller kan brukes før navn på måleenheter; de betyr at en måleenhet må multipliseres eller divideres med et visst heltall, en potens på 10. For eksempel betyr prefikset «kilo» å multiplisere med 1000 (kilometer = 1000 meter). SI-prefikser kalles også desimalprefikser.

Avledede enheter

Avledede enheter kan uttrykkes i form av basisenheter ved å bruke de matematiske operasjonene multiplikasjon og divisjon. Noen av de avledede enhetene får for enkelhets skyld sine egne navn slike enheter kan også brukes i matematiske uttrykk for å danne andre avledede enheter. Det matematiske uttrykket for en avledet måleenhet følger av den fysiske loven som denne måleenheten er definert eller definisjonen av en fysisk mengde, som den er introdusert for. For eksempel er hastigheten avstanden en kropp tilbakelegger per tidsenhet. Følgelig er måleenheten for hastighet m/s (meter per sekund) Ofte kan den samme måleenheten skrives på forskjellige måter, ved å bruke et annet sett med grunnleggende og avledede enheter (se for eksempel den siste kolonnen i). tabellen Avledede enheter med egne navn). Men i praksis brukes etablerte (eller ganske enkelt allment aksepterte) uttrykk som best gjenspeiler den fysiske betydningen av mengden som måles. For eksempel, for å skrive verdien av et kraftmoment, bør du bruke N×m, og du bør ikke bruke m×N eller J.

Historie

SI-systemet er basert på det metriske målesystemet, som ble skapt av franske forskere og først ble bredt adoptert etter den franske revolusjonen. Før introduksjonen av det metriske systemet ble måleenheter valgt tilfeldig og uavhengig av hverandre. Derfor var konvertering fra en måleenhet til en annen vanskelig. I tillegg ble de brukt forskjellige steder ulike enheter dimensjoner, noen ganger med samme navn. Det metriske systemet skulle bli et praktisk og enhetlig system av mål og vekter.

I 1799 ble to standarder godkjent - for lengdeenheten (meter) og for vektenheten (kilogram).

I 1874 ble GHS-systemet introdusert, basert på tre måleenheter - centimeter, gram og sekund. Desimalprefikser fra mikro til mega ble også introdusert.

I 1889 vedtok den første generalkonferansen for vekter og mål et målsystem som ligner på GHS, men basert på meter, kilogram og sekund, siden disse enhetene ble ansett som mer praktiske for praktisk bruk.

Deretter ble det introdusert basisenheter for måling av fysiske størrelser innen elektrisitet og optikk.

I 1960 vedtok XI General Conference on Weights and Measures en standard som først ble kalt International System of Units (SI).

I 1971 endret IV General Conference on Weights and Measures SI, og la spesielt til en enhet for å måle mengden av et stoff (mol).

SI er nå akseptert som et rettssystem

Det metriske systemet er det generelle navnet på det internasjonale desimalsystemet av enheter, hvis grunnleggende enheter er meter og kilogram. Selv om det er noen forskjeller i detaljer, er elementene i systemet de samme over hele verden.

Standarder for lengde og masse, internasjonale prototyper. De internasjonale prototypene av standardene for lengde og masse - meteren og kilogrammet - ble overført for lagring til International Bureau of Weights and Measures, som ligger i Sèvres, en forstad til Paris. Målerstandarden var en linjal laget av en platinalegering med 10% iridium, hvis tverrsnitt ble gitt en spesiell X-form for å øke bøyningsstivheten med et minimumsvolum av metall. I sporet til en slik linjal var det en langsgående flat overflate, og måleren ble definert som avstanden mellom sentrene til to slag påført over linjalen i endene, ved en standardtemperatur på 0 ° C. Massen til en sylinder laget av samme platina ble tatt som den internasjonale prototypen av iridium-legeringen, den samme som standardmeteren, med en høyde og diameter på ca. 3,9 cm. Vekten av denne standardmassen, lik 1 kg ved havnivå breddegrad 45°, kalles noen ganger kilogram-kraft. Dermed kan den brukes enten som en standard for masse for et absolutt system av enheter, eller som en standard for kraft for et teknisk system av enheter der en av grunnenhetene er kraftenheten.

Internasjonalt SI-system. The International System of Units (SI) er et harmonisert system som gir én og bare én måleenhet for enhver fysisk størrelse, for eksempel lengde, tid eller kraft. Noen av enhetene er gitt spesielle navn, et eksempel er enheten for trykkpascal, mens navnene på andre er avledet fra navnene på enhetene de er avledet fra, for eksempel enheten for hastighet - meter per sekund. Grunnenhetene, sammen med to ekstra geometriske, er presentert i tabell. 1. Avledede enheter som er vedtatt spesielle navn er gitt i tabell. 2. Av alle avledede mekaniske enheter, de fleste viktig Kraftenheten er newton, energienheten er joule og kraftenheten er watt. Newton er definert som kraften som gir en akselerasjon på én meter per sekund i kvadrat til en masse på én kilo. En joule er lik arbeidet som er utført når punktet for påføring av en kraft lik én Newton beveger seg en avstand på én meter i kraftens retning. En watt er effekten som én joule arbeid utføres med på ett sekund. Elektriske og andre avledede enheter vil bli diskutert nedenfor. De offisielle definisjonene av større og mindre enheter er som følger.

Måler er lengden på banen som er reist i et vakuum av lys på 1/299 792 458 sekund.

Kilogram lik massen til den internasjonale prototypen kilogram.

Sekund- varighet av 9.192.631.770 perioder med strålingsoscillasjoner som tilsvarer overganger mellom to nivåer av den hyperfine strukturen til grunntilstanden til cesium-133-atomet.

Kelvin lik 1/273,16 av den termodynamiske temperaturen til trippelpunktet til vann.

Muldvarp lik mengden av et stoff som inneholder samme antall strukturelle elementer som atomer i karbon-12 isotopen som veier 0,012 kg.

Radian- en plan vinkel mellom to radier i en sirkel, lengden på buen mellom som er lik radiusen.

Steradian er lik den solide vinkelen med toppunktet i midten av kulen, og skjærer ut på overflaten et område som er lik arealet til en firkant med en side som er lik radiusen til kulen.

For å danne desimalmultipler og submultipler er det foreskrevet en rekke prefikser og faktorer, angitt i tabellen. 3.

Dermed er en kilometer (km) 1000 m, og en millimeter er 0,001 m (disse prefiksene gjelder for alle enheter, for eksempel kilowatt, milliampere, etc.)

Masse, lengde og tid . Alle grunnleggende SI-enheter, unntatt kilogram, er for tiden definert i form av fysiske konstanter eller fenomener som anses som uforanderlige og reproduserbare med høy nøyaktighet. Når det gjelder kilogrammet, er det ennå ikke funnet en måte å implementere det med graden av reproduserbarhet som oppnås i prosedyrer for å sammenligne ulike massestandarder med den internasjonale prototypen av kiloet. En slik sammenligning kan gjøres ved å veie en fjærvekt, hvis feil ikke overstiger 1 10 -8. Standarder for flere og submultiple enheter for et kilogram er etablert ved kombinert veiing på vekter.

Siden måleren er definert i forhold til lysets hastighet, kan den reproduseres uavhengig i et velutstyrt laboratorium. Ved hjelp av interferensmetoden kan altså linje- og endelengdemål, som brukes i verksteder og laboratorier, kontrolleres ved å sammenligne direkte med lysets bølgelengde. Feilen med slike metoder under optimale forhold overstiger ikke en milliarddel (1 10 -9). Med utviklingen av laserteknologi har slike målinger blitt veldig forenklet, og rekkevidden deres har utvidet seg betydelig.

På samme måte kan den andre, i henhold til sin moderne definisjon, realiseres uavhengig i et kompetent laboratorium i et atomstråleanlegg. Atomene i strålen eksiteres av en høyfrekvent oscillator som er innstilt på atomfrekvensen, og en elektronisk krets måler tid ved å telle svingningsperiodene i oscillatorkretsen. Slike målinger kan utføres med en nøyaktighet i størrelsesorden 1 10 -12 - mye høyere enn det som var mulig med tidligere definisjoner av den andre, basert på jordens rotasjon og dens revolusjon rundt solen. Tid og dens gjensidighet, frekvens, er unike ved at deres standarder kan overføres via radio. Takket være dette kan alle som har riktig radiomottaksutstyr motta signaler med nøyaktig tid og referansefrekvens, nesten ikke forskjellig i nøyaktighet fra de som sendes over luften.

Mekanikk. Basert på enhetene lengde, masse og tid kan vi utlede alle enhetene som brukes i mekanikk, som vist ovenfor. Hvis grunnenhetene er meter, kilogram og sekund, kalles systemet ISS-systemet av enheter; hvis - centimeter, gram og andre, deretter - av GHS-systemet av enheter. Kraftenheten i CGS-systemet kalles dyne, og arbeidsenheten kalles erg. Noen enheter får spesielle navn når de brukes i spesielle vitenskapsgrener. For eksempel, når man måler styrken til et gravitasjonsfelt, kalles akselerasjonsenheten i GHS-systemet en gal. Det finnes en rekke enheter med spesielle navn som ikke er inkludert i noen av de angitte enhetssystemene. Baren, en trykkenhet som tidligere ble brukt i meteorologi, er lik 1.000.000 dyn/cm2. Hestekrefter, en foreldet kraftenhet som fortsatt brukes i det britiske tekniske systemet med enheter så vel som i Russland, er omtrent 746 watt.

Temperatur og varme. Mekaniske enheter tillater ikke å løse alle vitenskapelige og tekniske problemer uten å involvere andre forhold. Selv om arbeidet som gjøres når en masse beveges mot virkningen av en kraft, og den kinetiske energien til en viss masse er ekvivalente i naturen med den termiske energien til et stoff, er det mer praktisk å betrakte temperatur og varme som separate mengder som ikke avhengig av mekaniske.

Termodynamisk temperaturskala. Enheten for termodynamisk temperatur Kelvin (K), kalt kelvin, bestemmes av vannets trippelpunkt, dvs. temperaturen der vann er i likevekt med is og damp. Denne temperaturen antas å være 273,16 K, som bestemmer den termodynamiske temperaturskalaen. Denne skalaen, foreslått av Kelvin, er basert på termodynamikkens andre lov. Hvis det er to termiske reservoarer med konstant temperatur og en reversibel varmemotor som overfører varme fra det ene til det andre i samsvar med Carnot-syklusen, er forholdet mellom de termodynamiske temperaturene til de to reservoarene gitt av T 2 /T 1 = -Q 2 Q 1, hvor Q 2 og Q 1 - mengden varme som overføres til hvert av reservoarene (tegn<минус>indikerer at varme fjernes fra et av reservoarene). Således, hvis temperaturen på det varmere reservoaret er 273,16 K, og varmen tatt fra det er dobbelt så mye som varmen som overføres til det andre reservoaret, er temperaturen på det andre reservoaret 136,58 K. Hvis temperaturen til det andre reservoaret er 0 K, vil det ikke overføres varme i det hele tatt, siden all gassenergien har blitt omdannet til mekanisk energi i den adiabatiske ekspansjonsdelen av syklusen. Denne temperaturen kalles absolutt null. Den termodynamiske temperaturen som vanligvis brukes i vitenskapelig forskning, faller sammen med temperaturen inkludert i tilstandsligningen til en ideell gass PV = RT, der P er trykk, V er volum og R er gasskonstanten. Ligningen viser at for en ideell gass er produktet av volum og trykk proporsjonalt med temperaturen. Denne loven er ikke akkurat oppfylt for noen av de virkelige gassene. Men hvis det gjøres korreksjoner for viriale krefter, lar utvidelsen av gasser oss reprodusere den termodynamiske temperaturskalaen.

Internasjonal temperaturskala. I samsvar med definisjonen skissert ovenfor, kan temperaturen måles med svært høy nøyaktighet (opptil ca. 0,003 K nær trippelpunktet) ved gasstermometri. Et platinamotstandstermometer og et gassreservoar er plassert i et termisk isolert kammer. Når kammeret varmes opp, øker den elektriske motstanden til termometeret og gasstrykket i reservoaret øker (i samsvar med tilstandsligningen), og når det avkjøles, observeres det motsatte bildet. Ved å måle motstand og trykk samtidig kan du kalibrere termometeret ved gasstrykk, som er proporsjonalt med temperaturen. Termometeret plasseres deretter i en termostat der det flytende vannet kan holdes i likevekt med dets faste fase og dampfase. Ved å måle dens elektriske motstand ved denne temperaturen, oppnås en termodynamisk skala, siden temperaturen til trippelpunktet er tildelt en verdi lik 273,16 K.

Det er to internasjonale temperaturskalaer - Kelvin (K) og Celsius (C). Temperatur på Celsius-skalaen oppnås fra temperatur på Kelvin-skalaen ved å trekke 273,15 K fra sistnevnte.

Nøyaktige temperaturmålinger ved bruk av gasstermometri krever mye arbeid og tid. Derfor ble International Practical Temperature Scale (IPTS) introdusert i 1968. Ved hjelp av denne skalaen, termometre forskjellige typer kan kalibreres i laboratoriet. Denne skalaen ble etablert ved bruk av et platinamotstandstermometer, et termoelement og et strålingspyrometer, brukt i temperaturintervallene mellom visse par konstante referansepunkter (temperaturmål). MPTS skulle tilsvare den termodynamiske skalaen med størst mulig nøyaktighet, men, som det viste seg senere, var avvikene svært betydelige.

Fahrenheit temperaturskala. Fahrenheit-temperaturskalaen, som er mye brukt i kombinasjon med det britiske tekniske systemet med enheter, så vel som i ikke-vitenskapelige målinger i mange land, bestemmes vanligvis av to konstante referansepunkter - smeltetemperaturen til is (32 ° F) og kokepunktet for vann (212 ° F) ved normalt (atmosfærisk) trykk. Derfor, for å få Celsius-temperaturen fra Fahrenheit-temperaturen, må du trekke 32 fra sistnevnte og multiplisere resultatet med 5/9.

Varmeenheter. Siden varme er en form for energi, kan den måles i joule, og denne metriske enheten er vedtatt av internasjonal avtale. Men siden mengden varme en gang ble bestemt av endringen i temperaturen til en viss mengde vann, ble en enhet kalt en kalori utbredt og er lik mengden varme som kreves for å øke temperaturen på ett gram vann med 1 ° C. På grunn av det faktum at varmekapasiteten til vann avhenger av temperatur , måtte jeg avklare kaloriverdien. Minst to dukket opp forskjellige kalorier - <термохимическая>(4.1840 J) og<паровая>(4,1868 J).<Калория>, som brukes i kosthold, er faktisk en kilokalori (1000 kalorier). Kalorien er ikke en SI-enhet og har gått ut av bruk i de fleste felt innen vitenskap og teknologi.

Elektrisitet og magnetisme. Alle vanlig aksepterte elektriske og magnetiske måleenheter er basert på det metriske systemet. I samsvar med moderne definisjoner av elektriske og magnetiske enheter, er de alle avledede enheter, avledet av visse fysiske formler fra de metriske enhetene lengde, masse og tid. Siden de fleste elektriske og magnetiske størrelser ikke er så enkle å måle ved bruk av de nevnte standardene, ble det funnet at det er mer praktisk å etablere, gjennom passende eksperimenter, avledede standarder for noen av de angitte størrelsene, og å måle andre ved å bruke slike standarder.

SI-enheter. Nedenfor er en liste over SI elektriske og magnetiske enheter.

Amperen, en enhet av elektrisk strøm, er en av de seks SI-basisenhetene. Ampere er styrken til en konstant strøm, som, når den passerer gjennom to parallelle rette ledere av uendelig lengde med et ubetydelig lite sirkulært tverrsnittsareal, plassert i et vakuum i en avstand på 1 m fra hverandre, vil forårsake en interaksjonskraft lik 2 10 på hver seksjon av lederen 1 m lang - 7 N.

Volt, en enhet av potensialforskjell og elektromotorisk kraft. Volt - elektrisk spenning i en del av en elektrisk krets med en likestrøm på 1 A med et strømforbruk på 1 W.

Coulomb, en enhet for mengde elektrisitet (elektrisk ladning). Coulomb - mengden elektrisitet som passerer gjennom tverrsnittet til en leder ved en konstant strøm på 1 A på 1 s.

Farad, en enhet av elektrisk kapasitans. Farad er kapasitansen til en kondensator på platene som, når den lades ved 1 C, vises en elektrisk spenning på 1 V.

Henry, induktansenhet. Henry er lik induktansen til kretsen der en selvinduktiv emk på 1 V oppstår når strømmen i denne kretsen endres jevnt med 1 A på 1 s.

Weber-enhet for magnetisk fluks. Weber er en magnetisk fluks, når den synker til null, strømmer en elektrisk ladning lik 1 C i kretsen koblet til den, som har en motstand på 1 Ohm.

Tesla, en enhet for magnetisk induksjon. Tesla er den magnetiske induksjonen av et jevnt magnetfelt, der den magnetiske fluksen gjennom et flatt område på 1 m2, vinkelrett på induksjonslinjene, er lik 1 Wb.

Praktiske standarder. I praksis blir ampereverdien reprodusert ved faktisk å måle kraften i samspillet mellom ledningene som fører strømmen. Siden elektrisk strøm er en prosess som skjer over tid, kan en strømstandard ikke lagres. På samme måte kan verdien av volt ikke fastsettes i direkte samsvar med definisjonen, siden det er vanskelig å reprodusere watt (kraftenhet) med nødvendig nøyaktighet ved hjelp av mekaniske midler. Derfor blir volten reprodusert i praksis ved hjelp av en gruppe normale elementer. I USA vedtok lovgivningen 1. juli 1972 en definisjon av volt basert på Josephson-effekten på vekselstrøm (frekvensen til vekselstrømmen mellom to superledende plater er proporsjonal med den eksterne spenningen).

Lys og belysning. Lysstyrke- og belysningsenheter kan ikke bestemmes basert på mekaniske enheter alene. Vi kan uttrykke energifluksen i en lysbølge i W/m2, og intensiteten til lysbølgen i V/m, som for radiobølger. Men oppfatningen av belysning er et psykofysisk fenomen der ikke bare intensiteten til lyskilden er betydelig, men også følsomheten til det menneskelige øyet for spektralfordelingen av denne intensiteten.

Etter internasjonal avtale er enheten for lysstyrke candelaen (tidligere kalt et stearinlys), lik lysstyrken i en gitt retning av en kilde som sender ut monokromatisk stråling med frekvensen 540 10 12 Hz (l = 555 nm), energiintensiteten av lysstråling i denne retningen er 1/683 W/avg. Dette tilsvarer omtrent lysstyrken til et spermaceti-lys, som en gang fungerte som standard.

Hvis lysstyrken til kilden er én candela i alle retninger, er den totale lysstrømmen 4p lumen. Således, hvis denne kilden er plassert i midten av en kule med en radius på 1 m, er belysningen av den indre overflaten av kulen lik en lumen per kvadratmeter, dvs. en suite.

Røntgen- og gammastråling, radioaktivitet. Røntgen (R) er en utdatert enhet for eksponeringsdose av røntgen-, gamma- og fotonstråling, lik mengden stråling som, tatt i betraktning sekundær elektronstråling, danner ioner i 0,001 293 g luft, ladningsbærende, lik én enhet GHS-ladning for hvert tegn. SI-enheten for absorbert stråledose er den grå, lik 1 J/kg. Standarden for absorbert stråledose er et oppsett med ioniseringskamre som måler ioniseringen produsert av stråling.

Curie (Ci) er en foreldet aktivitetsenhet for en nuklid i en radioaktiv kilde. Curie er lik aktiviteten til et radioaktivt stoff (medikament), der 3700 10 10 forfallshendelser skjer på 1 s. I SI-systemet er enheten for isotopaktivitet becquerel, lik aktiviteten til nuklidet i en radioaktiv kilde der en henfallshendelse skjer på 1 s. Radioaktivitetsstandarder oppnås ved å måle halveringstiden for små mengder radioaktivt materiale. Deretter blir ioniseringskamre, geigertellere, scintillasjonstellere og andre instrumenter for registrering av penetrerende stråling kalibrert og verifisert ved bruk av slike standarder.

System av enheter av fysiske mengder, en moderne versjon av det metriske systemet. SI er det mest brukte systemet av enheter i verden, både i hverdagen og innen vitenskap og teknologi. SI er nå akseptert som hovedsystemet av enheter av de fleste land i verden og brukes nesten alltid i ingeniørfag, selv i land der tradisjonelle enheter brukes i hverdagen. I disse få landene (f.eks. USA) har definisjonene av tradisjonelle enheter blitt modifisert for å relatere dem med faste faktorer til de tilsvarende SI-enhetene.

SI ble vedtatt av XI General Conference on Weights and Measures i 1960, og flere påfølgende konferanser gjorde en rekke endringer i SI.

I 1971 endret XIV General Conference on Weights and Measures SI, og la spesielt til en mengdeenhet for et stoff (mol).

I 1979 vedtok den XVI generalkonferansen om vekter og mål en ny definisjon av candelaen som fortsatt er i kraft i dag.

I 1983 vedtok XVII General Conference on Weights and Measures en ny definisjon av måleren som fortsatt er i kraft i dag.

SI definerer syv grunnleggende og avledede enheter av fysiske mengder (heretter referert til som enheter), samt et sett med prefikser. Det er etablert standardforkortelser for enheter og regler for registrering av avledede enheter.

Grunnenheter: kilogram, meter, sekund, ampere, kelvin, føflekk og candela. Innenfor SI-rammeverket anses disse enhetene å ha uavhengige dimensjoner, det vil si at ingen av grunnenhetene kan utledes fra de andre.

Avledede enheter hentes fra grunnleggende enheter ved bruk av algebraiske operasjoner som multiplikasjon og divisjon. Noen av de SI-avledede enhetene får sine egne navn, for eksempel radianen.

Prefikser kan brukes før enhetsnavn; de betyr at en enhet må multipliseres eller divideres med et visst heltall, en potens på 10. For eksempel betyr prefikset «kilo» multiplisert med 1000 (kilometer = 1000 meter). SI-prefikser kalles også desimalprefikser.

Mange ikke-systemiske enheter, som for eksempel tonn, time, liter og elektronvolt er ikke inkludert i SI, men de er "tillatt for bruk på linje med SI-enheter."

Syv grunnleggende enheter og avhengigheten av deres definisjoner

Grunnleggende SI-enheter

Avledede enheter med egne navn

Enheter som ikke er inkludert i SI, men ved avgjørelse fra generalkonferansen om vekter og mål, er "tillatt for bruk i forbindelse med SI."

Regler for å skrive enhetssymboler

Enhetsbetegnelser skrives ut med rett skrift; en prikk er ikke plassert etter betegnelsen som forkortelsestegn.

Betegnelser er plassert etter de numeriske verdiene for mengder atskilt med et mellomrom, er ikke tillatt. Unntak er notasjoner i form av et tegn over en linje de er ikke innledet av et mellomrom. Eksempler: 10 m/s, 15°.

Hvis den numeriske verdien er en brøk med en skråstrek, er den satt i parentes, for eksempel: (1/60) s −1.

Når verdiene til mengder med maksimale avvik angis, er de omsluttet av parentes eller en enhetsbetegnelse er plassert bak den numeriske verdien av mengden og dens maksimale avvik: (100,0 ± 0,1) kg, 50 g ± 1 g.

Betegnelsene på enhetene som er inkludert i produktet er atskilt med prikker på senterlinjen (N·m, Pa·s det er ikke tillatt å bruke symbolet "×" for dette formålet. I maskinskrevne tekster er det tillatt å ikke heve punktum eller å skille symboler med mellomrom dersom dette ikke forårsaker misforståelser.

Du kan bruke en horisontal strek eller en skråstrek (bare én) som divisjonstegn i notasjon. Når du bruker en skråstrek, hvis nevneren inneholder et produkt av enheter, er den satt i parentes. Riktig: W/(m·K), feil: W/m/K, W/m·K.

Det er tillatt å bruke enhetsbetegnelser i form av et produkt av enhetsbetegnelser hevet til potenser (positive og negative): W m −2 K −1 , A m². Ved bruk av negative potenser har du ikke lov til å bruke horisontal strek eller skråstrek (skilletegn).

Det er tillatt å bruke kombinasjoner av spesialtegn med bokstavbetegnelser, for eksempel: °/s (grader per sekund).

Det er ikke tillatt å kombinere betegnelser og fulle navn på enheter. Feil: km/t, riktig: km/t.

Enhetsbetegnelser avledet fra etternavn er skrevet med store bokstaver, inkludert de med SI-prefikser, for eksempel: ampere - A, megapascal - MPa, kilonewton - kN, gigahertz - GHz.