Kuinka monta perusyksikköä on SI-järjestelmässä. Kansainvälinen yksikköjärjestelmä (SI). Katso, mitä "SI-perusyksiköt" ovat muissa sanakirjoissa
, aineen määrä ja valon voima. Niiden mittayksiköt ovat SI-perusyksiköt - mittari, kilogramma, toinen, ampeeri, kelvin, mooli ja candela vastaavasti .
Täydellinen virallinen kuvaus SI-perusyksiköistä sekä SI:stä kokonaisuudessaan tulkinnoineen on SI-esitteen nykyisessä versiossa (fr. Brochure SI, eng. The SI Brochure) ja sen lisäksi se on julkaissut Kansainvälisen paino- ja mittatoimiston (BIPM) ja esitelty BIPM:n verkkosivuilla.
Loput SI-yksiköt ovat derivaattoja ja muodostetaan perusyksiköistä yhtälöiden avulla, jotka yhdistävät kansainvälisen määräjärjestelmän fyysisiä suureita toisiinsa.
Perusyksikköä voidaan käyttää myös samankokoiselle johdetulle suurelle. Esimerkiksi sademäärä määritellään tilavuuden osamääränä jaettuna pinta-alalla, ja SI ilmaistaan metreinä. Tässä tapauksessa mittaria käytetään koherenttina johdettuna yksikkönä.
Perusyksiköiden ja kaikkien muiden SI-yksiköiden nimet ja symbolit kirjoitetaan pienillä kirjaimilla (esim. mittari ja sen nimitys m). Tässä säännössä on poikkeus: tiedemiesten nimien mukaan nimettyjen yksiköiden nimet kirjoitetaan isoilla kirjaimilla (esim. ampeeri merkitty A).
Perusyksiköt
Taulukossa luetellaan kaikki SI-perusyksiköt sekä niiden määritelmät, symbolit, fyysiset suureet, joihin ne viittaavat, ja lyhyt perustelu niiden alkuperälle.
Yksikkö | Nimitys | Arvo | Määritelmä |
Historiallinen alkuperä, perustelut |
---|---|---|---|---|
Mittari | m | Pituus | Metri on valon tyhjiössä kulkeman reitin pituus 1/299 792 458 sekunnin aikavälillä. XVII yleiskonferenssi painoista ja mitoista (CGPM) (1983, päätöslauselma 1) |
1 ⁄ 10 000 000 etäisyydet Maan päiväntasaajasta Pariisin pituuspiirin pohjoisnavalle. |
Kilogramma | kg | Paino | Kilogrammi on massayksikkö, joka on yhtä suuri kuin kilogramman kansainvälisen prototyypin massa. I CGPM (1899) ja III CGPM (1901) |
Yhden kuutiometrin (litran) puhtaan veden massa 4 °C:ssa ja normaalissa ilmanpaineessa merenpinnan tasolla. |
Toinen | kanssa | Aika | Sekunti on aika, joka vastaa 9 192 631 770 säteilyjaksoa, joka vastaa siirtymää cesium-133-atomin perustilan kahden hyperhienon tason välillä. XIII CGPM (1967, päätöslauselma 1) "Lepotilassa 0 K:ssa ilman ulkoisten kenttien aiheuttamaa häiriötä" (Lisätty vuonna 1997) |
Aurinkopäivä on jaettu 24 tuntiin, jokainen tunti on jaettu 60 minuuttiin, jokainen minuutti 60 sekuntiin. toinen on 1 ⁄ (24 × 60 × 60) osa aurinkopäivää. |
Ampeeri | MUTTA | Sähkövirran voimakkuus | Ampeeri on muuttumattoman virran voimakkuus, joka kulkiessaan kahden rinnakkaisen suoraviivaisen, äärettömän pituisen ja poikkipinta-alaltaan merkityksettömän pyöreän suoraviivaisen johtimen läpi, jotka sijaitsevat tyhjiössä 1 m etäisyydellä toisistaan, aiheuttaisi vuorovaikutusvoiman 2 ⋅10 -7 newtonia. Kansainvälinen paino- ja mittakomitea (1946, IX CGPM:n vuonna 1948 hyväksymä päätöslauselma 2) |
Vanhentunut sähkövirran yksikkö, kansainvälinen ampeeri, määriteltiin sähkökemiallisesti virraksi, joka tarvitaan saostamaan 1,118 milligrammaa hopeaa sekunnissa hopeanitraattiliuoksesta. Verrattuna kansainväliseen yksikköjärjestelmään (SI) ampeeri, ero on 0,015 %. |
Kelvin | Vastaanottaja | Termodynaaminen lämpötila | Kelvin on termodynaamisen lämpötilan yksikkö, joka on yhtä suuri kuin 1/273,16 veden kolmoispisteen termodynaamisesta lämpötilasta. XIII CGPM (1967, päätöslauselma 4) Kansainvälinen paino- ja mittakomitea asetti vuonna 2005 vaatimukset veden isotooppikoostumukselle veden kolmoispisteen lämpötilan toteutuessa: 0,00015576 mol 2 H per mooli 1 H, 0,0003799 mol 17 O per mooli 16 O ja 0,0020052 mol. 18 O yhtä moolia kohden 16 O. |
Kelvin-asteikko käyttää samaa sävelkorkeutta kuin Celsius-asteikko, mutta 0 kelvin on absoluuttisen nollapisteen lämpötila, ei jään sulamislämpötila. Nykyajan määritelmän mukaan Celsius-asteikon nollakohta asetetaan siten, että veden kolmoispisteen lämpötila on 0,01 °C. Tämän seurauksena Celsius- ja Kelvin-asteikko siirtyy 273,15: °C = -273,15. |
mooli | mooli | Aineen määrä | Mooli on aineen määrä järjestelmässä, joka sisältää niin monta rakenneelementtiä kuin on atomeja hiili-12:ssa, jonka massa on 0,012 kg. Moolia käytettäessä rakenneosat on määriteltävä (spesifioitu) ja ne voivat olla atomeja, molekyylejä, ioneja, elektroneja ja muita hiukkasia tai määrättyjä hiukkasryhmiä. XIV CGPM (1971, päätöslauselma 3) |
Atomipaino tai molekyylipaino jaettuna moolimassavakiolla, 1 g/mol. |
Candela | CD | Valon voima | Candela on taajuudella 540⋅10 12 hertsin monokromaattista säteilyä säteilevän lähteen valonvoimakkuus tietyssä suunnassa, jonka valoenergian voimakkuus tähän suuntaan on (1/683) W / sr . XVI CGPM (1979, päätöslauselma 3) |
Palavan kynttilän lähettämän valon voima (eng. Candlepower, vanhentunut brittiläinen valovoimayksikkö). |
Yksikköjärjestelmän parantaminen
21. General Conference on Weights and Measures (1999) suositteli 2000-luvulla "Kansalliset laboratoriot jatkavat tutkimusta massan suhteuttamiseksi perus- tai massavakioihin kilogramman massan määrittämiseksi." Suurin osa odotuksista liittyi Planckin vakioon ja Avogadron numeroon.
CIPM:lle lokakuussa 2009 osoitetussa selvityksessä CIPM:n yksiköiden neuvottelukunnan puheenjohtaja listasi fysikaalisten perusvakioiden epävarmuudet nykyisiä määritelmiä käyttäen ja mitä näistä epävarmuustekijöistä tulisi uusien ehdotettujen yksikkömääritelmien avulla. Hän suositteli, että CIPM hyväksyisi "määritelmään" ehdotetut muutokset kiloa, ampeeri, kelvin ja rukoilla niin, että ne ilmaistaan perusvakioiden avulla h , e , k, ja N A ».
XXIV painoja ja mittoja käsittelevä yleiskonferenssi
XXIV yleisessä paino- ja mittakonferenssissa 17.-21.10.2011 hyväksyttiin päätöslauselma, jonka mukaan kansainvälisen yksikköjärjestelmän tulevassa tarkistuksessa on tarkoitus määritellä perusyksiköt uudelleen siten, että ne eivät perustu ihmisen luomia artefakteja (standardeja), mutta atomien fysikaalisiin perusvakioihin tai ominaisuuksiin, joiden numeeriset arvot ovat kiinteitä ja niiden oletetaan olevan tarkkoja.
Kilogramma, ampeeri, kelvin, mooli
XXIV CGPM:n päätösten mukaisesti tärkeimpien muutosten tulisi koskea neljää SI-perusyksikköä: kilogramma, ampeeri, kelvin ja mooli. Näiden yksiköiden uudet määritelmät perustuvat seuraavien fysikaalisten perusvakioiden kiinteisiin numeerisiin arvoihin: Planckin vakio, sähkövaraus, Boltzmannin vakio ja Avogadron luku. Kaikille näille suureille annetaan tarkat arvot tiede- ja teknologiakomitean (CODATA) suosittelemien tarkimpien mittausten perusteella.
Päätöslauselmassa muotoiltiin näitä yksiköitä koskevat seuraavat määräykset:
- Kilogrammi pysyy massayksikönä; mutta sen arvo asetetaan kiinnittämällä Planckin vakion numeerinen arvo täsmälleen 6,626 06X⋅10 −34, kun se ilmaistaan SI-yksiköllä m 2 kg s −1, joka vastaa J s.
- Ampeeri pysyy sähkövirran voimakkuuden yksikkönä; mutta sen suuruus määritetään kiinnittämällä alkusähkövarauksen numeeriseksi arvoksi täsmälleen 1,602 17X⋅10 −19, kun se ilmaistaan SI-yksiköllä s·A, joka vastaa Cl:ää.
- Kelvin pysyy termodynaamisen lämpötilan yksikkönä; mutta sen suuruus asetetaan kiinnittämällä Boltzmannin vakion numeerinen arvo täsmälleen 1,380 6X⋅10 −23, kun se ilmaistaan SI-yksiköllä m −2 kg s −2 K −1, joka vastaa J K −1 .
- Mooli pysyy aineen määrän yksikkönä; mutta sen suuruus määritetään kiinnittämällä Avogadron vakion numeerinen arvo täsmälleen 6,022 14X⋅10 23 mol −1, kun se ilmaistaan SI-yksiköllä mol −1 .
Mittari, toinen, kandela
Mittarin ja sekunnin määritelmät on jo liitetty tarkat arvot sellaiset vakiot kuin valon nopeus ja cesiumatomin perustilan halkeamisen suuruus, vastaavasti. Kandelan nykyinen määritelmä, vaikka se ei ole sidottu mihinkään perusvakioon, voidaan kuitenkin nähdä myös sidottuina luonnon invariantin täsmälliseen arvoon. Edellä olevan perusteella ei ole tarkoitus muuttaa mittarin, sekunnin ja kandelan määritelmiä oleellisesti. Tyylin yhtenäisyyden säilyttämiseksi on kuitenkin tarkoitus ottaa käyttöön uusi, nykyistä täysin vastaava määritelmä määritelmistä seuraavassa muodossa:
- Metri, symboli m, on pituuden yksikkö; sen arvo asetetaan kiinnittämällä valon nopeuden numeerinen arvo tyhjiössä tarkalleen 299 792 458, kun se ilmaistaan SI-yksiköllä m·s−1.
- Toinen, symboli c, on ajan yksikkö; sen arvo asetetaan kiinnittämällä cesium-133-atomin perustilan hyperhienojakoisen taajuuden numeerinen arvo lämpötilassa 0 K, joka on täsmälleen 9 192 631 770, kun se ilmaistaan SI-yksiköllä s − 1, mikä vastaa Hz.
- Kandela, symboli cd, on valovoiman yksikkö tietyssä suunnassa; sen arvo asetetaan kiinnittämällä monokromaattisen säteilyn taajuudella 540 10 12 Hz valotehokkuuden numeerinen arvo, joka on täsmälleen 683, kun se ilmaistaan SI-yksiköllä m −2 kg −1 s 3 cd sr tai cd sr W −1, mikä vastaa lm W −1 .
SI:n uusi ilme
Vuonna 2019 tulee voimaan perusvakioihin perustuva SI:n julkaisu, jossa:
Katso myös
Huomautuksia
- SI-esite, kuvaus SI:stä Kansainvälisen paino- ja mittatoimiston verkkosivuilla (eng.)
Yksikkö | Nimitys | Arvo | Määritelmä | Historiallinen alkuperä / perustelut |
---|---|---|---|---|
Mittari | m | Pituus | "Metri on valon tyhjiössä kulkeman polun pituus 1/299 792 458 sekunnin aikavälissä." 17. painoja ja mittoja käsittelevä konferenssi (1983, päätöslauselma 1) |
1 ⁄ 10 000 000 on etäisyys Maan päiväntasaajasta Pariisin pituuspiirin pohjoisnavalle. |
Kilogramma | kg | Paino | "Kilo on massayksikkö, joka on yhtä suuri kuin kilogramman kansainvälisen prototyypin massa" Kolmas paino- ja mittakonferenssi (1901) |
Yhden kuutiometrin (litran) puhtaan veden massa 4 °C:ssa ja normaalissa ilmanpaineessa merenpinnan tasolla. |
Toinen | kanssa | Aika | "Sekunti on aikaväli, joka vastaa 9 192 631 770 säteilyjaksoa, joka vastaa siirtymää cesium-133-atomin perustilan (kvantti) kahden superhienon tason välillä." 13. painoja ja mittoja käsittelevä konferenssi (1967/68, päätöslauselma 1) "Lepotilassa 0 K:ssa ilman ulkoisten kenttien aiheuttamaa häiriötä." (Lisätty vuonna 1997) |
Päivä on jaettu 24 tuntiin, jokainen tunti on jaettu 60 minuuttiin, jokainen minuutti on jaettu 60 sekuntiin. Sekunti on 1⁄ (24 × 60 × 60) osa päivästä |
Ampeeri | MUTTA | Nykyinen vahvuus | "Ampeeri on tasavirtavoima, joka virtaa kummassakin rinnakkaisessa äärettömän pitkässä äärettömän pienen pyöreän poikkileikkauksen johtimessa tyhjiössä 1 metrin etäisyydellä ja luo niiden välille vuorovaikutusvoiman, joka on 2 10 -7 newtonia johtimen pituusmetriä kohti." 9. painoja ja mittoja käsittelevä konferenssi (1948) |
|
Kelvin | Vastaanottaja | Termodynaaminen lämpötila | "Yksi kelvin on yhtä suuri kuin 1/273,16 veden kolmoispisteen termodynaamisesta lämpötilasta." 13. painoja ja mittoja käsittelevä konferenssi (1967/68, päätöslauselma 4) "ITS-90:n tekstin pakollisessa teknisessä liitteessä lämpömittarin neuvoa-antava komitea vahvisti vuonna 2005 vaatimukset veden isotooppikoostumukselle, kun se ymmärtää veden kolmoispisteen lämpötilan. |
Kelvin-asteikko käyttää samoja asteikkoja kuin Celsius-asteikko, mutta 0 astetta on absoluuttisen nollan lämpötila, ei jään sulamispiste. Nykyajan määritelmän mukaan Celsius-asteikon nollakohta asetetaan siten, että veden kolmoispisteen lämpötila on 0,01 °C. Tämän seurauksena Celsius- ja Kelvin-asteikko siirtyy 273,15: °C = -273,15 |
mooli | mooli | Aineen määrä | "Mooli on aineen määrä järjestelmässä, joka sisältää niin monta rakenneelementtiä kuin on atomeja hiili-12:ssa, jonka massa on 0,012 kg. Moolia käytettäessä rakenneosat on määriteltävä ja ne voivat olla atomeja, molekyylejä, ioneja, elektroneja ja muita hiukkasia tai määrättyjä hiukkasryhmiä. 14. painoja ja mittoja käsittelevä konferenssi (1971, päätöslauselma 3) |
|
Candela | CD | Valon voima | "vastaa valon intensiteettiä, jonka taajuudella 540 10 12 hertsiä yksivärisen säteilyn lähde lähettää tiettyyn suuntaan, jonka energiaintensiteetti tähän suuntaan on (1/683) W / sr." 16. painoja ja mittoja käsittelevä konferenssi (1979, päätöslauselma 3) |
Tulevat muutokset
2000-luvulla Conference on Weights and Measures (1999) ehdotti muodollista yritystä ja suositteli, että "kansalliset laboratoriot jatkavat tutkimusta massan yhdistämiseksi perus- tai massavakioihin kilogramman massan määrittämiseksi." Suurin osa odotuksista liittyy Planckin vakioon ja Avogadron numeroon.
CIPM:lle lokakuussa 2009 osoitetussa selvityksessä CIPM:n yksiköiden neuvottelukunnan puheenjohtaja listasi fyysisten perusvakioiden epävarmuustekijät nykyisillä määritelmillä ja mitä niistä tulee uusien ehdotettujen yksikkömääritelmien avulla. Hän suositteli, että CIPM hyväksyisi "määritelmään" ehdotetut muutokset kiloa, ampeeri, kelvin ja rukoilla niin, että ne ilmaistaan perusvakioiden avulla h , e , k, ja N A».
Katso myös
- Vakio (fysiikka)
Huomautuksia
Linkit
Wikimedia Foundation. 2010 .
Katso, mitä "SI Basic Units" on muissa sanakirjoissa:
perusyksiköt-- [A.S. Goldberg. Englannin venäjän energiasanakirja. 2006] Energia-aiheet yleisesti EN perusyksiköt ...
Järjestelmän perusyksiköt
järjestelmän perusyksiköt- Suuren yksiköt, joiden mitat ja mitat tässä yksikköjärjestelmässä otetaan alkuarvoiksi muodostettaessa johdettujen yksiköiden mittoja ja mittoja. Huomautus Joidenkin perusyksiköiden toiston määritelmät ja menettelyt voivat perustua ... Teknisen kääntäjän käsikirja
Kansainvälisen yksikköjärjestelmän (SI) perusyksiköt- Taulukko A.1 Määrän nimi Määrän yksikkö Nimi Nimitys kansainvälinen venäläinen pituus metri m m massa kilogramma kg kg aika sekunti s s sähköteho ... Normatiivisen ja teknisen dokumentaation termien sanakirja-viitekirja
Mittausjärjestelmän perusyksiköt- Suuren yksiköt, joiden mitat ja mitat tässä yksikköjärjestelmässä otetaan alkuarvoiksi muodostettaessa johdettujen yksiköiden mittoja ja mittoja. Huomautus. Määritelmät ja menettelyt joidenkin perusyksiköiden toistamiseksi voivat perustua ... ... Virallinen terminologia
puheen perusyksiköt- Elementit, jotka erottuvat lineaarisesta puhevirrasta ja ovat tiettyjen kieliyksiköiden toteutusta (muunnelmia) ... Kielellisten termien sanakirja T.V. Varsa
- (System International, SI) | | | Nimitys | | Fyysinen määrä | Nimetty ...... tietosanakirja
FYSIKAALISET MÄÄRÄYKSIKÖT, fysikaalisten suureiden mittaamiseen käytetyt mittayksiköt. Fysikaalisen suuren yksikön määrittelyssä on tarpeen määritellä fyysisen suuren standardi ja menetelmä sen vertailuun suureen mittauksen aikana. Esimerkiksi,… … Tieteellinen ja tekninen tietosanakirja
Main- 1. Maaseudun puhelinjärjestelmän perussäännökset. M., TsNIIS, 1974. 145 s. Lähde: Käsikirja: Rural Telecommunication Network Design Guide 16. Työvoiman ja palkkojen kirjanpidon perussäännökset ... ... Normatiivisen ja teknisen dokumentaation termien sanakirja-viitekirja
Määrät, jotka määritelmän mukaan katsotaan yhtä suureksi, kun mitataan muita samanlaisia suureita. Vakiomittayksikkö on sen fyysinen toteutus. Joten vakiomittayksikkömittari on 1 m pitkä sauva. Periaatteessa voidaan kuvitella ... ... Collier Encyclopedia
Kirjat
- Fyysisten suureiden yksiköt energiasektorilla. Jäljennyksen ja lähetyksen tarkkuus. Viitekäsikirja , LD Oleinikova , Mittauslaitteiden ja -menetelmien luonnehtimiseen käytetyt metrologiset peruskäsitteet ja termit on annettu. Fysikaalisten suureiden yksiköiden määritelmät, niiden suhteet ja nimitykset on annettu ... Luokka: Energiateollisuus. Sähkötekniikka Kustantaja:
1600-luvulla tieteen kehittyessä Euroopassa alettiin kuulla yhä useammin kehotuksia ottaa käyttöön yleismitta tai katolinen mittari. Se olisi luonnonilmiöihin perustuva desimaalimitta, joka olisi riippumaton vallanpitäjien päätöksistä. Tällainen toimenpide korvaisi tuolloin olemassa olleet monet erilaiset toimenpidejärjestelmät.
Brittifilosofi John Wilkins ehdotti, että pituuden yksiköksi otettaisiin heilurin pituus, jonka puolijakso olisi yhtä sekuntia. Mittauspaikasta riippuen arvo ei kuitenkaan ollut sama. Ranskalainen tähtitieteilijä Jean Richet totesi tämän tosiasian Etelä-Amerikan matkalla (1671 - 1673).
Vuonna 1790 ministeri Talleyrand ehdotti vertailupituuden mittaamista asettamalla heilurin tiukasti määritellylle leveysasteelle Bordeaux'n ja Grenoblen välillä - 45 ° pohjoista leveyttä. Seurauksena oli, että Ranskan kansalliskokous päätti 8. toukokuuta 1790, että mittari on heilurin pituus, jonka värähtelyn puoliväli on 45 °:n leveysasteella, joka on 1 s. Nykypäivän SI:n mukaan tuo mittari olisi 0,994 m. Tämä määritelmä ei kuitenkaan sopinut tiedeyhteisölle.
30. maaliskuuta 1791 Ranskan tiedeakatemia hyväksyi ehdotuksen asettaa standardimittari osaksi Pariisin pituuspiiriä. Uuden yksikön oli määrä olla kymmenen miljoonasosa etäisyydestä päiväntasaajalta pohjoisnavalle, eli yksi kymmenesmiljoonasosa Maan kehän neljäsosasta mitattuna Pariisin pituuspiiriä pitkin. Tämä tunnettiin nimellä "Meter autenttinen ja lopullinen".
Kansallinen konventti hyväksyi 7. huhtikuuta 1795 lain metrijärjestelmän käyttöönotosta Ranskassa ja antoi ohjeet komission jäsenille, joihin kuuluivat C. O. Coulomb, J. L. Lagrange, P.-S. Laplace ja muut tutkijat määrittävät kokeellisesti pituuden ja massan yksiköt.
Vuosina 1792-1797 ranskalaiset tiedemiehet Delambre (1749-1822) ja Mechain (1744-1804) mittasivat vallankumouksellisen konventin päätöksellä Pariisin pituuspiirin kaaren, 9 ° 40 "pituuden Dunkerquesta Barcelonaan 6 vuotta 115 kolmion ketjun läpi koko Ranskan ja osan Espanjasta.
Myöhemmin kuitenkin kävi ilmi, että Maan napapuristuksen virheellisen huomioimisen vuoksi standardi osoittautui 0,2 mm lyhyemmäksi. Siten pituuspiirin pituus 40 000 km on vain likimääräinen. Ensimmäinen messingistä valmistettu standardimittarin prototyyppi valmistettiin kuitenkin vuonna 1795. On huomattava, että mittarin määritelmään oli sidottu myös massayksikkö (kilogramma, jonka määritelmä perustui yhden kuutiodesimetrin vesimassaan).
SI-järjestelmän muodostumisen historia
22. kesäkuuta 1799 Ranskassa valmistettiin kaksi platinastandardia - standardimittari ja standardikilo. Tätä päivämäärää voidaan perustellusti pitää nykyisen SI-järjestelmän kehittämisen alkamispäivänä.
Vuonna 1832 Gauss loi niin sanotun absoluuttisen yksiköiden järjestelmän ottaen huomioon kolme pääyksikköä: aikayksikkö - sekunti, pituusyksikkö - millimetri ja massayksikkö - gramma, koska käyttämällä näitä yksiköitä tiedemies onnistui mittaamaan Maan magneettikentän (tämä järjestelmä nimeltään CGS Gauss) absoluuttisen arvon.
1860-luvulla Maxwellin ja Thomsonin vaikutuksesta muotoiltiin vaatimus, että perus- ja johdetun yksikön on oltava yhdenmukaisia keskenään. Tämän seurauksena CGS-järjestelmä otettiin käyttöön vuonna 1874, ja etuliitteitä annettiin myös merkitsemään osa- ja kerrannaisia mikroista megaan.
Vuonna 1875 17 valtion edustajat, mukaan lukien Venäjä, USA, Ranska, Saksa ja Italia, allekirjoittivat mittarisopimuksen, jonka mukaan perustettiin kansainvälinen toimenpidetoimisto, kansainvälinen toimenpidekomitea ja yleiskonferenssin säännöllinen koollekutsuminen. on Weights and Measures (CGPM) aloitti toimintansa. Samaan aikaan aloitettiin kansainvälisen kilogramman ja mittarin standardin kehittäminen.
Vuonna 1889 CGPM:n ensimmäisessä konferenssissa otettiin käyttöön ISS-järjestelmä, joka perustui metriin, kilogrammaan ja toiseen, samanlainen kuin GHS, mutta ISS-yksiköitä pidettiin hyväksyttävämpinä käytännön käytön mukavuuden vuoksi. Optiikan ja sähkön yksiköt otetaan käyttöön myöhemmin.
Vuonna 1948 Ranskan hallituksen ja Kansainvälisen teoreettisen ja soveltavan fysiikan liiton määräyksestä yhdeksäs painojen ja mittojen yleiskonferenssi antoi kansainvälisen paino- ja mittakomitean tehtäväksi ehdottaa mittayksikköjärjestelmän yhtenäistämiseksi ideoita yhtenäisen mittayksikköjärjestelmän luomiseksi, jonka kaikki mittarisopimuksen sopimuspuolet voisivat hyväksyä.
Tämän seurauksena vuonna 1954 kymmenes CGPM ehdotti ja hyväksyi seuraavat kuusi yksikköä: metri, kilogramma, sekunti, ampeeri, kelvin-aste ja kandela. Vuonna 1956 järjestelmää kutsuttiin "Système International d'Unitйs" - kansainväliseksi yksikköjärjestelmäksi. Vuonna 1960 otettiin käyttöön standardi, jota kutsuttiin ensin "kansainväliseksi yksikköjärjestelmäksi", ja lyhenne "SI" määritettiin. Perusyksiköt pysyivät ennallaan kuusi yksikköä: metri, kilogramma, sekunti, ampeeri, Kelvin-aste ja kandela. (Venäjänkielinen lyhenne "SI" voidaan tulkita nimellä "International System").
Vuonna 1963, Neuvostoliitossa, GOST 9867-61 "Kansainvälinen yksikköjärjestelmä" mukaan SI hyväksyttiin ensisijaiseksi kansantalouden aloilla, tieteessä ja tekniikassa sekä opetuksessa oppilaitoksissa.
Vuonna 1968, 13. CGPM:ssä, yksikkö "kelvin-aste" korvattiin "kelvinillä", ja myös nimitys "K" otettiin käyttöön. Lisäksi toiselle otettiin käyttöön uusi määritelmä: sekunti on aikaväli, joka vastaa 9 192 631 770 säteilyjaksoa, joka vastaa siirtymää cesium-133-atomin peruskvanttitilan kahden hyperhienon tason välillä. Vuonna 1997 otetaan käyttöön tarkennus, jonka mukaan tämä aikaväli viittaa cesium-133-atomiin levossa 0 K:ssa.
Vuonna 1971, 14 CGPM:ssä, lisättiin toinen perusyksikkö "mol" - aineen määrän yksikkö. Mooli on aineen määrä järjestelmässä, joka sisältää niin monta rakenneelementtiä kuin on atomeja hiili-12:ssa, jonka massa on 0,012 kg. Moolia käytettäessä rakenneosat on määriteltävä ja ne voivat olla atomeja, molekyylejä, ioneja, elektroneja ja muita hiukkasia tai määrättyjä hiukkasryhmiä.
Vuonna 1979 16. CGPM hyväksyi kandelalle uuden määritelmän. Candela - taajuudella 540 1012 Hz yksiväristä säteilyä säteilevän lähteen valonvoimakkuus tietyssä suunnassa, jonka valoenergian voimakkuus tähän suuntaan on 1/683 W/sr (wattia steradiaania kohti).
Vuonna 1983 17. CGPM:ssä mittarille annettiin uusi määritelmä. Metri on valon tyhjiössä kulkeman polun pituus (1/299 792 458) sekunneissa.
Venäjän federaation hallitus hyväksyi vuonna 2009 "Säännöt Venäjän federaatiossa käytettäväksi sallituista arvoyksiköistä", ja vuonna 2015 sitä muutettiin niin, että joidenkin ei-systeemisten yksiköiden "voimassaoloaika" suljettiin pois.
SI-järjestelmän tarkoitus ja rooli fysiikassa
Tähän mennessä kansainvälinen fyysisten määrien järjestelmä SI on otettu käyttöön kaikkialla maailmassa, ja sitä käytetään enemmän kuin muita järjestelmiä sekä tieteessä ja tekniikassa että ihmisten jokapäiväisessä elämässä - se on moderni versio metrijärjestelmästä.
Suurin osa maista käyttää tekniikassa SI-järjestelmän yksikköjä, vaikka jokapäiväisessä elämässä käytetään näille alueille perinteisiä yksiköitä. Esimerkiksi Yhdysvalloissa tavanomaiset yksiköt määritellään SI-yksiköinä käyttämällä kiinteitä kertoimia.
Arvo | Nimitys | ||
venäläinen nimi | Venäjän kieli | kansainvälinen | |
tasainen kulma | radiaani | iloinen | rad |
Kiinteä kulma | steradiaani | ke | sr |
Lämpötila Celsius | celsiusastetta | noin C | noin C |
Taajuus | hertsiä | Hz | Hz |
Pakottaa | newton | H | N |
Energiaa | joule | J | J |
Tehoa | wattia | ti | W |
Paine | pascal | Pa | Pa |
Valon virtaus | luumen | lm | lm |
valaistus | ylellisyyttä | OK | lx |
Sähkövaraus | riipus | Cl | C |
Mahdollinen eroavaisuus | volttia | AT | V |
Resistanssi | ohm | Ohm | Ω |
Sähköinen kapasiteetti | farad | F | F |
magneettinen virtaus | weber | wb | wb |
Magneettinen induktio | tesla | Tl | T |
Induktanssi | Henry | gn | H |
sähkönjohtavuus | Siemens | cm | S |
Radioaktiivisen lähteen toiminta | becquerel | Bq | bq |
Ionisoivan säteilyn imeytynyt annos | harmaa | Gr | Gy |
Tehokas annos ionisoivaa säteilyä | sievert | Sv | Sv |
Katalyytin aktiivisuus | rullattu | kissa | kat |
Tyhjentävä yksityiskohtainen kuvaus SI-järjestelmästä virallisessa muodossa on julkaistu vuodesta 1970 lähtien julkaistussa SI-esitteessä ja sen lisäyksessä; nämä asiakirjat julkaistaan kansainvälisen paino- ja mittatoimiston virallisella verkkosivustolla. Vuodesta 1985 lähtien nämä asiakirjat on julkaistu englanniksi ja ranskaksi, ja ne on aina käännetty useille maailman kielille, vaikka asiakirjan virallinen kieli on ranska.
SI-järjestelmän tarkka virallinen määritelmä on muotoiltu seuraavasti: ”Kansainvälinen yksikköjärjestelmä (SI) on kansainväliseen yksikköjärjestelmään perustuva yksikköjärjestelmä, johon kuuluu nimiä ja symboleja sekä joukko etuliitteitä ja niiden etuliitteitä. nimet ja symbolit sekä niiden käyttöä koskevat säännöt, jotka General Conference Weights and Measures (CGPM) on hyväksynyt.
SI-järjestelmä määrittelee seitsemän fysikaalisten suureiden perusyksikköä ja niiden derivaattoja sekä niiden etuliitteitä. Yksikkönimitysten vakiolyhenteitä ja johdannaisten kirjoittamista koskevia sääntöjä säännellään. Perusyksikköjä on seitsemän, kuten ennenkin: kilogramma, metri, sekunti, ampeeri, kelvin, mooli, kandela. Perusyksiköt eroavat toisistaan riippumattomien mittojen suhteen, eikä niitä voida johtaa muista yksiköistä.
Mitä tulee johdetuihin yksiköihin, ne voidaan saada perusyksiköiden perusteella suorittamalla matemaattisia operaatioita, kuten jako- tai kertolaskutoimituksia. Joillakin johdetuista yksiköistä, kuten "radiaani", "luumen", "riipus", on omat nimensä.
Ennen yksikön nimeä voit käyttää etuliitettä, kuten millimetri - metrin tuhannesosa ja kilometri - tuhat metriä. Etuliite tarkoittaa, että yksikkö on jaettava tai kerrottava kokonaisluvulla, joka on kymmenen ominaispotenssi.
Fyysinen määrä jota kutsutaan aineellisen esineen, prosessin, fyysisen ilmiön fysikaaliseksi ominaisuudeksi, jota karakterisoidaan kvantitatiivisesti.
Fyysisen suuren arvo ilmaistaan yhdellä tai useammalla tätä fyysistä suuruutta kuvaavalla numerolla, joka ilmaisee mittayksikön.
Fyysisen suuren koko ovat fyysisen suuren merkityksessä esiintyvien numeroiden arvoja.
Fysikaalisten suureiden mittayksiköt.
Fysikaalisen suuren mittayksikkö on kiinteän kokoinen arvo, jolle on määritetty numeerinen arvo, joka on yhtä suuri kuin yksi. Sitä käytetään sen kanssa homogeenisten fysikaalisten määrien kvantitatiiviseen ilmaisemiseen. Fysikaalisten määrien yksikköjärjestelmä on joukko perus- ja johdettuja yksiköitä, jotka perustuvat tiettyyn suuruusjärjestelmään.
Vain muutama yksikköjärjestelmä on yleistynyt. Useimmissa tapauksissa monet maat käyttävät metrijärjestelmää.
Perusyksiköt.
Mittaa fyysinen määrä - tarkoittaa sen vertaamista toiseen samanlaiseen yksikkönä otettuun fyysiseen suureen.
Esineen pituutta verrataan pituusyksikköön, ruumiinpainoon - painoyksikköön jne. Mutta jos yksi tutkija mittaa pituuden sazheneina ja toinen jalkoina, heidän on vaikea verrata näitä kahta arvoa. Siksi kaikki fyysiset suureet ympäri maailmaa mitataan yleensä samoissa yksiköissä. Vuonna 1963 otettiin käyttöön kansainvälinen yksikköjärjestelmä SI (System international - SI).
Jokaiselle yksikköjärjestelmän fyysiselle suurelle on annettava asianmukainen mittayksikkö. Vakio yksiköitä on sen fyysinen toteutus.
Pituusstandardi on mittari- platinan ja iridiumin seoksesta valmistettuun erikoismuotoiltuun sauvaan kohdistetun kahden iskun välinen etäisyys.
Vakio aika on minkä tahansa oikein toistuvan prosessin kesto, joka valitaan Maan liikkeeksi Auringon ympäri: Maa tekee yhden kierroksen vuodessa. Mutta ajan yksikkö ei ole vuosi, vaan Anna minulle hetki.
Yksikölle nopeus Otetaan sellaisen tasaisen suoraviivaisen liikkeen nopeus, jolla keho tekee 1 m liikkeen 1 sekunnissa.
Erillistä mittayksikköä käytetään pinta-alalle, tilavuudelle, pituudelle jne. Jokainen yksikkö määräytyy valittaessa yksi tai toinen standardi. Mutta yksikköjärjestelmä on paljon kätevämpi, jos vain muutamat yksiköt valitaan pääyksiköiksi ja loput määritetään pääyksiköiden kautta. Esimerkiksi, jos pituusyksikkö on metri, niin pinta-alan yksikkö on neliömetri, tilavuus on kuutiometri, nopeus on metri sekunnissa ja niin edelleen.
Perusyksiköt Kansainvälisen yksikköjärjestelmän (SI) fysikaaliset suureet ovat: metri (m), kilogramma (kg), sekunti (s), ampeeri (A), kelvin (K), kandela (cd) ja mooli (mol).
SI-perusyksiköt |
|||
Arvo |
Yksikkö |
Nimitys |
|
Nimi |
Venäjän kieli |
kansainvälinen |
|
Sähkövirran voimakkuus |
|||
Termodynaaminen lämpötila |
|||
Valon voima |
|||
Aineen määrä |
On myös johdettuja SI-yksiköitä, joilla on omat nimensä:
SI:stä johdetut yksiköt omilla nimillään |
||||
Yksikkö |
Johdettu yksikkölauseke |
|||
Arvo |
Nimi |
Nimitys |
Muiden SI-yksiköiden kautta |
Perus- ja lisä-SI-yksiköiden kautta |
Paine |
m -1 ChkgChs -2 |
|||
Energia, työ, lämmön määrä |
m 2 ChkgChs -2 |
|||
Voimaa, energian virtausta |
m 2 ChkgChs -3 |
|||
Sähkön määrä, sähkövaraus |
||||
Sähköjännite, sähköpotentiaali |
m 2 ChkgChs -3 CHA -1 |
|||
Sähköinen kapasitanssi |
m -2 Chkg -1 Hs 4 CHA 2 |
|||
Sähkövastus |
m 2 ChkgChs -3 CHA -2 |
|||
sähkönjohtavuus |
m -2 Chkg -1 Hs 3 CHA 2 |
|||
Magneettisen induktion vuo |
m 2 ChkgChs -2 CHA -1 |
|||
Magneettinen induktio |
kghs -2 CHA -1 |
|||
Induktanssi |
m 2 ChkgChs -2 CHA -2 |
|||
Valon virtaus |
||||
valaistus |
m 2 ChkdChsr |
|||
Radioaktiivisen lähteen toiminta |
becquerel |
|||
Absorboitunut säteilyannos |
Jamitat. Tarkan, objektiivisen ja helposti toistettavan kuvauksen saamiseksi fysikaalisesta suuresta käytetään mittauksia. Ilman mittauksia fyysistä määrää ei voida mitata. Määritelmät, kuten "matala" tai "korkea" paine, "matala" tai "korkea" lämpötila, kuvastavat vain subjektiivisia mielipiteitä eivätkä sisällä vertailua vertailuarvoihin. Kun mitataan fyysistä määrää, sille annetaan tietty numeerinen arvo.
Mittaukset tehdään käyttämällä mittauslaitteet. Mittauslaitteita ja kalusteita on melko suuri määrä yksinkertaisimmista monimutkaisimpiin. Esimerkiksi pituus mitataan viivaimella tai mittanauhalla, lämpötila lämpömittarilla, leveys jarrusatulalla.
Mittauslaitteet luokitellaan: tiedon esitystavan mukaan (osoitus tai tallennus), mittaustavan mukaan (suora toiminta ja vertailu), indikaatioiden esitystavan mukaan (analoginen ja digitaalinen) jne.
Mittauslaitteille on tunnusomaista seuraavat parametrit:
Mittausalue- mitatun arvon arvoalue, jolle laite on suunniteltu sen normaalin toiminnan aikana (tietyllä mittaustarkkuudella).
Herkkyysraja- mitatun arvon vähimmäisarvo (kynnysarvo), jonka laite erottaa.
Herkkyys- suhteuttaa mitatun parametrin arvon ja sitä vastaavan muutoksen instrumentin lukemissa.
Tarkkuus- laitteen kyky ilmaista mitatun indikaattorin todellinen arvo.
Vakaus- laitteen kyky ylläpitää tietty mittaustarkkuus tietyn ajan kalibroinnin jälkeen.
Yleistä tietoa
Etuliitteet voidaan käyttää ennen yksiköiden nimiä; ne tarkoittavat, että yksikkö on kerrottava tai jaettava tietyllä kokonaisluvulla, potenssilla 10. Esimerkiksi etuliite "kilo" tarkoittaa kertomista 1000:lla (kilometri = 1000 metriä). SI-etuliitteitä kutsutaan myös desimaalietuliitteiksi.
Kansainväliset ja venäläiset nimitykset
Myöhemmin perusyksiköt otettiin käyttöön fyysisille suureille sähkön ja optiikan alalla.
SI-yksiköt
SI-yksiköiden nimet kirjoitetaan pienellä kirjaimella, SI-yksiköiden nimien jälkeen pistettä ei kirjoiteta, toisin kuin tavalliset lyhenteet.
Perusyksiköt
Arvo | mittayksikkö | Nimitys | ||
---|---|---|---|---|
venäläinen nimi | kansainvälinen nimi | Venäjän kieli | kansainvälinen | |
Pituus | mittari | metri (metri) | m | m |
Paino | kilogramma | kg | kg | kg |
Aika | toinen | toinen | kanssa | s |
Nykyinen vahvuus | ampeeri | ampeeri | MUTTA | A |
Termodynaaminen lämpötila | kelvin | kelvin | Vastaanottaja | K |
Valon voima | candela | candela | CD | CD |
Aineen määrä | mooli | mooli | mooli | mol |
Johdetut yksiköt
Johdetut yksiköt voidaan ilmaista perusyksiköinä käyttämällä matemaattisia operaatioita: kerto- ja jakolaskuja. Joillekin johdetuille yksiköille on mukavuuden vuoksi annettu omat nimensä, tällaisia yksiköitä voidaan käyttää myös matemaattisissa lausekkeissa muodostamaan muita johdettuja yksiköitä.
Johdetun mittayksikön matemaattinen lauseke seuraa fysikaalisesta laista, jolla tämä mittayksikkö määrätään, tai sen fyysisen suuren määritelmästä, jolle se otetaan käyttöön. Esimerkiksi nopeus on matka, jonka keho kulkee aikayksikköä kohti; vastaavasti nopeuden yksikkö on m/s (metri sekunnissa).
Usein sama yksikkö voidaan kirjoittaa eri tavoin käyttämällä erilaista perus- ja johdettujen yksiköiden joukkoa (katso esimerkiksi taulukon viimeinen sarake ). Käytännössä käytetään kuitenkin vakiintuneita (tai yksinkertaisesti yleisesti hyväksyttyjä) ilmaisuja, jotka kuvastavat parhaiten määrän fyysistä merkitystä. Esimerkiksi voimamomentin arvon kirjoittamiseen tulee käyttää N m, eikä m N tai J tulisi käyttää.
Arvo | mittayksikkö | Nimitys | Ilmaisu | ||
---|---|---|---|---|---|
venäläinen nimi | kansainvälinen nimi | Venäjän kieli | kansainvälinen | ||
tasainen kulma | radiaani | radiaani | iloinen | rad | m m −1 = 1 |
Kiinteä kulma | steradiaani | steradiaani | ke | sr | m 2 m −2 = 1 |
Celsius-lämpötila¹ | celsiusastetta | celsiusastetta | °C | °C | K |
Taajuus | hertsiä | hertsiä | Hz | Hz | s -1 |
Pakottaa | newton | newton | H | N | kg m s −2 |
Energiaa | joule | joule | J | J | N m \u003d kg m 2 s −2 |
Tehoa | wattia | wattia | ti | W | J / s \u003d kg m 2 s −3 |
Paine | pascal | pascal | Pa | Pa | N/m 2 = kg m −1 s −2 |
Valon virtaus | luumen | luumen | lm | lm | cd sr |
valaistus | ylellisyyttä | lux | OK | lx | lm/m² = cd sr/m² |
Sähkövaraus | riipus | coulomb | Cl | C | Kuten |
Mahdollinen eroavaisuus | volttia | Jännite | AT | V | J / C \u003d kg m 2 s −3 A −1 |
Resistanssi | ohm | ohm | Ohm | Ω | V / A \u003d kg m 2 s −3 A −2 |
Sähköinen kapasiteetti | farad | farad | F | F | Cl / V \u003d s 4 A 2 kg −1 m −2 |
magneettinen virtaus | weber | weber | wb | wb | kg m 2 s −2 A −1 |
Magneettinen induktio | tesla | tesla | Tl | T | Wb / m 2 \u003d kg s −2 A −1 |
Induktanssi | Henry | Henry | gn | H | kg m 2 s −2 A −2 |
sähkönjohtavuus | Siemens | siemens | cm | S | Ohm −1 \u003d s 3 A 2 kg −1 m −2 |
becquerel | becquerel | Bq | bq | s -1 | |
Ionisoivan säteilyn imeytynyt annos | harmaa | harmaa | Gr | Gy | J/kg = m²/s² |
Tehokas annos ionisoivaa säteilyä | sievert | sievert | Sv | Sv | J/kg = m²/s² |
Katalyytin aktiivisuus | rullattu | katal | kissa | kat | mol/s |
Kelvin- ja Celsius-asteikot liittyvät toisiinsa seuraavasti: °C = K − 273,15
Ei-SI-yksiköt
Jotkut muut kuin SI-yksiköt ovat "hyväksyttyjä käytettäväksi yhdessä SI:n kanssa" yleisen paino- ja mittakonferenssin päätöksellä.
mittayksikkö | kansainvälinen titteli | Nimitys | SI-arvo | |
---|---|---|---|---|
Venäjän kieli | kansainvälinen | |||
minuutti | pöytäkirja | min | min | 60 s |
tunnin | tuntia | h | h | 60 min = 3600 s |
päivä | päivä | päivä | d | 24 h = 86 400 s |
tutkinnon | tutkinnon | ° | ° | (π/180) rad |
kaaren minuutti | pöytäkirja | ′ | ′ | (1/60)° = (π/10 800) |
kaari toinen | toinen | ″ | ″ | (1/60)′ = (π/648 000) |
litraa | litra (litra) | l | l, L | 1/1000 m³ |
tonnia | tonnia | t | t | 1000 kg |
neper | neper | Np | Np | mittaamaton |
valkoinen | Bel | B | B | mittaamaton |
elektroni-voltti | elektronvoltti | eV | eV | ≈1,60217733 × 10 −19 J |
atomimassayksikkö | yhtenäinen atomimassayksikkö | a. syödä. | u | ≈1,6605402×10 −27 kg |
astronominen yksikkö | astronominen yksikkö | a. e. | ua | ≈1,49597870691×10 11 m |
merimaili | merimailit | mailia | - | 1852 m (täsmälleen) |
solmu | solmu | joukkovelkakirjat | 1 merimaili tunnissa = (1852/3600) m/s | |
ar | ovat | a | a | 10² m² |
hehtaaria | hehtaaria | ha | ha | 10 4 m² |
baari | baari | baari | baari | 10 5 Pa |
angstrom | angström | Å | Å | 10-10 m |
navetta | navetta | b | b | 10 -28 m² |
Muut yksiköt eivät ole sallittuja.
Eri aloilla käytetään kuitenkin joskus muita yksiköitä.
- Järjestelmäyksiköt