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![]() | |
![]() | L![]() | 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 | L![]() ![]() | Паскаль | Па | Pa | |
Работа, энергия, kоличество теплоты | L![]() ![]() | Джоуль | Дж | J | |
Мощность, тепловой поток | L![]() ![]() | Ватт | Вт | W | |
Количество электричества, электрический заряд | TI | Кулон | Кл | C | |
Электрическое напряжение, электрический потенциал | L![]() ![]() ![]() | Вольт | В | V | |
Электрическое сопротивление | L![]() ![]() ![]() | Ом | Ом | Ώ | |
Электрическая проводимость | L![]() ![]() ![]() ![]() | Сименс | См | S | |
Магнитный поток | L![]() ![]() ![]() | 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).