СИ
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
-
У этого термина существуют и другие значения, см. Си.
СИ (SI, фр. Système International d’Unités) — международная система единиц, современный вариант метрической системы. СИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире, как в повседневной жизни, так и в науке и технике. В настоящее время СИ принята в качестве законной системы единиц большинством стран мира и почти всегда используется в области науки, даже в тех странах, в которых в повседневной жизни используются традиционные единицы. В этих немногих странах (например в США), определения традиционных единиц были изменены — они стали определяться через единицы СИ.
Содержание |
[править] Общие сведения
Система СИ была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам, некоторые последующие конференции внесли в СИ ряд изменений.
СИ определяет семь основных и производные единицы физических величин (далее — единицы), а также набор приставок. Установлены стандартные сокращённые обозначения для единиц и правила записи производных единиц.
Основные единицы: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. В рамках СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, т. е. ни одна из основных единиц не может быть получена из других.
Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в СИ присвоены собственные названия.
Приставки можно использовать перед названиями единиц; они означают, что единицу нужно умножить или разделить на определённое целое число, степень числа 10. Например, приставка «кило» означает умножение на 1000 (километр = 1000 метров). Приставки СИ называют также десятичными приставками.
[править] Международные и русские обозначения
В России действует ГОСТ 8.417—2002, предписывающий обязательное использование единиц СИ. В нём перечислены единицы физических величин, разрешённые к применению, приведены их международные и русские обозначения и установлены правила их использования.
По этим правилам, при договорно-правовых отношениях в области сотрудничества с зарубежными странами, а также в поставляемых за границу вместе с экспортной продукцией технических и других документах разрешается применять только международные обозначения единиц. Применение международных обозначений обязательно также на шкалах и табличках измерительных приборов. В остальных случаях, например, во внутренних документах и обычных публикациях можно использовать либо международные, либо русские обозначения. Не допускается одновременно применять международные и русские обозначения, за исключением публикаций по единицам величин.
[править] История
Система СИ является развитием метрической системы мер, которая была создана французскими учёными и впервые широко внедрена после Великой Французской революции. До введения метрической системы единицы выбирались случайно и независимо друг от друга. Поэтому пересчёт из одной единицы в другую был сложным. К тому же в разных местах применялись разные единицы, иногда с одинаковыми названиями. Метрическая система должна была стать удобной и единой системой мер и весов.
В 1799 г. были утверждены два эталона — для единицы длины (метр) и для единицы массы (килограмм).
В 1874 г. была введена система СГС, основанная на трёх единицах — сантиметр, грамм и секунда. Были также введены десятичные приставки от микро до мега.
В 1889 г. 1-ая Генеральная конференция по мерам и весам приняла систему мер, сходную с СГС, но основанную на метре, килограмме и секунде, так как эти единицы были признаны более удобными для практического использования.
В последующем были введены базовые единицы для физических величин в области электричества и оптики.
В 1960 XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла стандарт, который впервые получил название «Международная система единиц (СИ)».
В 1971 IV Генеральная конференция по мерам и весам внесла изменения в СИ, добавив, в частности, единицу количества вещества (моль).
[править] Единицы системы СИ
Названия единиц СИ пишутся со строчной буквы, после обозначений единиц СИ точка не ставится, в отличие от обычных сокращений.
[править] Основные единицы
| Величина | Единица измерения | Обозначение | ||
|---|---|---|---|---|
| русское название | международное название | русское | международное | |
| Длина | метр | metre (meter) | м | m |
| Масса | килограмм | kilogram | кг | kg |
| Время | секунда | second | с | s |
| Сила тока | ампер | ampere | А | A |
| Термодинамическая температура | кельвин | kelvin | К | K |
| Сила света | кандела | candela | кд | cd |
| Количество вещества | моль | mole | моль | mol |
[править] Производные единицы
Производные единицы могут быть выражены через основные с помощью математических операций умножения и деления. Некоторым из производных единиц, для удобства, присвоены собственные названия, такие единицы тоже можно использовать в математических выражениях для образования других производных единиц.
Математическое выражение для производной единицы измерения вытекает из физического закона, с помощью которого эта единица измерения определяется или определения физической величины, для которой она вводится. Например, скорость — это расстояние, которое тело проходит в единицу времени; соответственно, единица измерения скорости — м/с (метр в секунду).
Часто одна и та же единица может быть записана по-разному, с помощью разного набора основных и производных единиц (см., например, последнюю колонку в таблице Производные единицы с собственными названиями). Однако, на практике используются установленные (или просто общепринятые) выражения, которые наилучшим образом отражают физический смысл величины. Например, для записи значения момента силы следует использовать Н·м, и не следует использовать м·Н или Дж.
| Величина | Единица измерения | Обозначение | Выражение | ||
|---|---|---|---|---|---|
| русское название | международное название | русское | международное | ||
| Плоский угол | радиан | radian | рад | rad | м·м-1 = 1 |
| Телесный угол | стерадиан | steradian | ср | sr | м2·м-2 = 1 |
| Температура по шкале Цельсия | градус Цельсия | degree Celsius | °C | °C | K |
| Частота | герц | hertz | Гц | Hz | с-1 |
| Сила | ньютон | newton | Н | N | кг·м/c2 |
| Энергия | джоуль | joule | Дж | J | Н·м = кг·м2/c2 |
| Мощность | ватт | watt | Вт | W | Дж/с = кг·м2/c3 |
| Давление | паскаль | pascal | Па | Pa | Н/м2 = кг·м-1·с-2 |
| Световой поток | люмен | lumen | лм | lm | кд·ср |
| Освещённость | люкс | lux | лк | lx | лм/м2 = кд·ср·м-2 |
| Электрический заряд | кулон | coulomb | Кл | C | А·с |
| Разность потенциалов | вольт | volt | В | V | Дж/Кл = кг·м2·с-3·А-1 |
| Сопротивление | ом | ohm | Ом | Ω | В/А = кг·м2·с-3·А-2 |
| Ёмкость | фарад | farad | Ф | F | Кл/В = кг-1·м-2·с4·А2 |
| Магнитный поток | вебер | weber | Вб | Wb | кг·м2·с-2·А-1 |
| Магнитная индукция | тесла | tesla | Тл | T | Вб/м2 = кг·с-2·А-1 |
| Индуктивность | генри | henry | Гн | H | кг·м2·с-2·А-2 |
| Электрическая проводимость | сименс | siemens | См | S | Ом-1 = кг-1·м-2·с3А2 |
| Радиоактивность | беккерель | becquerel | Бк | Bq | с-1 |
| Поглощённая доза ионизирующего излучения | грэй | gray | Гр | Gy | Дж/кг = м2/c2 |
| Эффективная доза ионизирующего излучения | зиверт | sievert | Зв | Sv | Дж/кг = м2/c2 |
| Активность катализатора | катал | katal | кат | kat | моль·с-1 |
[править] Единицы, не входящие в СИ
Некоторые единицы, не входящие в СИ, по решению Генеральной конференции по мерам и весам «допускаются для использования совместно с СИ».
| Единица измерения | Международное название | Обозначение | Величина в единицах СИ | |
|---|---|---|---|---|
| русское | международное | |||
| минута | minute | мин | min | 60 с |
| час | hour | ч | h | 60 мин = 3600 с |
| сутки | day | сут | d | 24 ч = 86 400 с |
| градус | degree | ° | ° | (π/180) рад |
| угловая минута | minute | ′ | ′ | (1/60)° = (π/10 800) |
| угловая секунда | second | ″ | ″ | (1/60)′ = (π/648 000) |
| литр | litre (liter) | л | l, L | 1 дм3 |
| тонна | tonne | т | t | 1000 кг |
| непер | neper | Нп | Np | |
| бел | bel | Б | B | |
| электронвольт | electronvolt | эВ | eV | ≈1,60217733 10-19 Дж |
| атомная единица массы | unified atomic mass unit | а. е. м. | u | ≈1,660540210-27 кг |
| астрономическая единица | astronomical unit | а. е. | ua | ≈1,495978706911011 м |
| морская миля | nautical mile | миля | 1852 м (точно) | |
| узел | knot | уз | 1 морская миля в час = (1852/3600) м/с | |
| ар | are | а | a | 102 м2 |
| гектар | hectare | га | ha | 104 м2 |
| бар | bar | бар | bar | 105 Па |
| ангстрем | ångström | Å | Å | 10−10 м |
| барн | barn | б | b | 10−28 м2 |
Кроме того, ГОСТ 8.417-2002 разрешает применение следующих единиц: град, световой год, парсек, диоптрия, киловатт-час, вольт-ампер, вар, ампер-час, карат, текс, гал, оборот в секунду, оборот в минуту. Разрешается применять единицы относительных и логарифмических величин, такие как процент, промилле, миллионная доля, фон, октава, декада. Допускается также применять единицы времени, получившие широкое распространение, например, неделя, месяц, год, век, тысячелетие.
Другие единицы применять не разрешается.
Тем не менее, в различных областях иногда используются и другие единицы.
- Единицы системы СГС: эрг, гаусс, эрстед и др.
- Внесистемные единицы, широко распространённые до принятия СИ: кюри, калория, ферми, микрон и др.
Некоторые страны не приняли систему СИ, или приняли её лишь частично и продолжают использовать английскую систему мер или сходные единицы.
[править] Кратные и дольные единицы
Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных множителей и приставок СИ, присоединяемых к названию или обозначению единицы.
[править] Правила написания обозначений единиц
- Обозначения единиц печатают прямым шрифтом, точку как знак сокращения после обозначения не ставят.
- Обозначения помещают за числовыми значениями величин через пробел, перенос на другую строку не допускается. Исключения составляют обозначения в виде знака над строкой, перед ними пробел не ставится. Примеры: 10 м/с, 15°.
- Если числовое значение представляет собой дробь с косой чертой, его заключают в скобки, например: (1/60) с–1.
- При указании значений величин с предельными отклонениями их заключают в скобки или проставляют обозначение единицы за числовым значением величины и за её предельным отклонением: (100,0 ± 0,1) кг, 50 г ± 1 г.
- Обозначения единиц, входящие в произведение, отделяют точками на средней линии (Н·м, Па·с), не допускается использовать для этой цели символ «х». В машинописных текстах допускается точку не поднимать или разделять обозначения пробелами, если это не может вызвать недоразумения.
- В качестве знака деления в обозначениях можно использовать горизонтальную черту или косую черту (только одну). При применении косой черты, если в знаменателе стоит произведение единиц, его заключают в скобки. Правильно: Вт/(м·К), неправильно: Вт/м/К, Вт/м·К.
- Допускается применять обозначения единиц в виде произведения обозначений единиц, возведённых в степени (положительные и отрицательные): Вт·м–2·К–1, А·м2. При использовании отрицательных степеней не разрешается использовать горизонтальную или косую черту (знак деления).
- Допускается применять сочетания специальных знаков с буквенными обозначениями, например: °/с (градус в секунду).
- Не допускается комбинировать обозначения и полные наименования единиц. Неправильно: км/час, правильно: км/ч.
См. также правила использования приставок СИ.
[править] Литература
- ГОСТ 8.417-2002. Единицы величин.
- Единицы величин: Словарь-справочник. — Москва, Издательство стандартов, 1990, ISBN 5-7050-0118-5
[править] См. также
[править] Ссылки
- SI brochure Описание СИ на сайте Международного бюро мер и весов
- ГОСТ 8.417-2002. ЕДИНИЦЫ ВЕЛИЧИН. Введён в действие с 1 сентября 2003 г.
- Единицы измерения, принятые в различных странах
- Онлайн перевод единиц измерения СИ в другие системы.
