Физических величин

Международная система единиц

 

Международная система единиц прошла определенные этапы, прежде чем она приняла тот вид, который имеет в настоящее время.

В 1960 г. XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла систему единиц, присвоив ей наименование «Международная система единиц» (System International) c аббревиатурой «SI» (в русской транскрипции СИ). В 1971 г. в нее ввели еще одну единицу – количества вещества – моль.

Система СИ в Российской Федерации введена государственным стандартом ГОСТ 8.417-81 «ГСИ. Единицы физических величин», разработанным на основе Международной системы единиц. Структура множества основных, дополнительных и производных единиц представлена в таблице 2.

В качестве эталона единицы длины утвержден метр, который равен длине пути, проходимого светом в вакууме за 1/299792458 долю секунды.

Эталон единицы массы – килограмм– представляет собой цилиндр из сплава платины (90%) и иридия (10%), у которого диаметр и высота примерно одинаковы и масса которого равна массе международного прототипа килограмма.

За единицу времени принята секунда, равная 9192631770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

Таблица 2

Международная система единиц (СИ)

    Величина     Размерность Единица
  наименование обозначение
русское международное
Основные единицы
Длина L Метр м m
Масса M Килограмм кг kg
Время T Секунда с s
Сила электрического тока I Ампер А A
Термодинамическая температура Θ Кельвин К K
Сила света N Канделла кд cd
Количество вещества J Моль моль mol
Дополнительные единицы
Плоский угол l радиан рад rad
Телесный угол l стерадиан ср sr
Производные единицы
Площадь L Квадратный метр м m
Объем L Кубический метр м m
Плотность LM Килограмм на кубический метр кг/ м kg/ m
Скорость LT Метр в секунду м/с m/s
Угловая скорость lT Радиан в секунду рад/с rad/s
Сила LMT Ньютон Н N
Давление LMT Паскаль Па Pa
Работа, энергия, kоличество теплоты LMT Джоуль Дж J
Мощность, тепловой поток LMT Ватт Вт W
Количество электричества, электрический заряд TI Кулон Кл C
Электрическое напряжение, электрический потенциал LMTI Вольт В V
Электрическое сопротивление LMTI Ом Ом Ώ
Электрическая проводимость LMTI Сименс См S
Магнитный поток LMTI Вебер Вб Wb
           

Эталоном силы тока принят ампер – сила не изменяющегося во времени электрического тока, который, протекая в вакууме по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади круглого поперечного сечения, расположенным один от другого на расстоянии 1 м, создает на каждом участке проводника длиной 1 м силу

взаимодействия 2∙10Н.

Единицей термодинамической температуры является кельвин, составляющий 1/273,16 часть термодинамической тройной точки воды. Допускается также применение шкалы Цельсия.

За эталон количества вещества принят моль – количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов частиц, сколько атомов содержится в 12 г углерода-12.

Эталон единицы силы света – кандела – представляет собой силу света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540∙10Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

Кроме основных единиц физических величин имеется две дополнительных для измерения плоского и телесного углов, а также большое количество производных единиц.

Радианравен углу между двумя радиусами окружности, дуга между которыми по длине равна радиусу.

Стерадианравен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной по длине радиусу сферы.

Находят применение также и внесистемные единицы (табл. 3).