1.5 Международная система единиц si

Единицы физических величин делят на основные и производные и объ-единяют в системы единиц физических величин. Единица измерения уста-навливается для каждой из физических величин с учетом того, что многие

величины связаны между собой определенными зависимостями. Поэтому

лишь часть физических величин и их единиц определяются независимо от

других.

Физическая величина, входящая в систему величин и условно приня-тая в качестве независимой от других величин этой системы, называется ос-новной.

Остальные физические величины – производные и их находят с ис-пользованием физических законов и зависимостей через основные.

Совокупность основных и производных единиц физических вели-чин, образованная в соответствии с принятыми принципами для заданной

системы физических величин, называется системой единиц физических

величин. Единица основной физической величины является основной еди-ницей системы.

Международная система единиц (система СИ; SI — франц. Systeme

International) была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам

в 1960 г.

В основу системы СИ положены семь основных и две дополни-тельные физические единицы. Основные единицы: метр, килограмм, се-кунда, ампер, кельвин, моль и кандела (табл. 1.1).

Таблица 1.1. Единицы Международной системы СИ

Единицы

Наименование

Размер-ность

Наименование

Обозначение

международное русское

Основные

Длина L метр m м

Масса М килограмм kg кг

Время T секунда s с

Сила электрического

тока

I

ампер А А

Температура Θ кельвин К К

Количество вещества N моль mol моль

Сила света J кандела cd кд

Дополнительные

Плоский угол - радиан rad рад

Телесный угол - стерадиан sr ср

В области измерений электрических и магнитных величин имеется

одна основная единица – ампер (А). Через ампер и единицу мощности – ватт

(Вт), единую для электрических, магнитных, механических и тепловых величин,

можно определить все остальные электрические и магнитные единицы. Однако

на сегодняшний день нет достаточно точных средств воспроизведения ватта

абсолютными методами. Поэтому электрические и магнитные единицы основы-ваются на единицах силы тока и производной от ампера единицы емкости –

фарада.

К производным от ампера физическим величинам также относятся:

единица электродвижущей силы (ЭДС) и электрического напряжения

– вольт (В);

единица частоты – герц (Гц);

единица электрического сопротивления – ом (Ом);

единица индуктивности и взаимной индуктивности двух катушек –

генри (Гн).

В табл. 1.2 и 1.3 приведены производные единицы, наиболее употребляе-мые в телекоммуникационных системах и радиотехнике.

Таблица 1.2. Производные единицы СИ

Величина Единица

Наименование

Размер-ность

Наимено-вание

Обозначение

между-на-родное

русское

Частота T

-1

герц Hz Гц

Энергия, работа, количество теп-лоты

L

2

MT

-2

джоуль J Дж

Сила, вес LMT

-2

ньютон N Н

Мощность, поток энергии L

2

MT

-3

ватт W Вт

Количество электричества TI кулон С Кл

Электрическое напряжение,

электродвижущая сила (ЭДС),

потенциал

L

2

MT

-3

I

-1

вольт V В

Электрическая емкость L

-2

M

-1

T

4

I

2

фарад F Ф

Электрическое сопротивление L

2

МT

-3

I

-2

ом Ω Ом

Электрическая проводимость L

-2

M

-1

T

3

I

2

сименс S См

Магнитная индукция МT

-2

I

-1

тесла Т Тл

Поток магнитной индукции L

2

MT

-2

I

-1

вебер Wb Вб

Индуктивность, взаимная индук-тивность

L

2

MT

-2

I

-2

генри Н Гн

Таблица 1.3. Единицы СИ, применяемые в практике измерений

Величина Единица

Наименование

Размер-ность

Единица

измере-ния

Обозначение

между-на-родное

русское

Плотность электрического тока

L

-2

I

ампер на

квадрат-ный метр

А/m

2

А/м

2

Напряженность электрического

поля

LMT

-3

I

-1

вольт на

метр

V/m B/M

Абсолютная диэлектрическая

проницаемость

L

3

M

-1

T

4

I

2

фарад на

метр

F/m Ф/м

Удельное электрическое сопро-тивление

L

3

MT

-3

I

-2

ом на

метр

Ω m Ом м

Полная мощность электрической

цепи

L

2

MT

-2

вольт-ампер

V A B A

Реактивная мощность электриче-ской цепи

L

2

MT

-3

вар var B Ap

Напряженность магнитного поля L

-1

I

ампер на

метр

A/m A/M

Сокращенные обозначения единиц как международных, так и русских,

названных в честь великих ученых, пишутся с заглавных букв, например, ам-пер – А; ом – Ом; вольт – В; фарад – Ф. Для сравнения: метр – м, секунда – с,

килограмм – кг.

В системе СИ установлены десятичные кратные и дольные единицы,

которые образуются с помощью множителей. Кратные и дольные единицы

величин пишутся слитно с наименованием основной или производной еди-ницы: километр (км), милливольт (мВ); мегаом (МОм).

Кратная единица физической величины – единица, большая в целое

число раз системной, например килогерц (10

3

Гц).

Дольная единица физической величины – единица, меньшая в целое

число раз системной, например микрогенри (10

-6

Гн).

Наименования кратных и дольных единиц системы СИ содержат ряд

приставок, соответствующих множителям (табл. 1.4).

Таблица 1.4. Множители и приставки для образования десятичных

кратных и дольных единиц СИ

Множитель Приставка

Обозначение приставки

международное русское

10

18

экса Е э

10

15

пета Р п

10

12

тера Т т

10

9

гига G Г

10

6

мега М М

10

3

кило k к

10

2

гекто h г

10

1

дека da да

10

-1

деци d д

10

-2

санти с с

10

-3

милли m м

10

-6

микро μ мк

10

-9

нано n н

10

-12

пико p п

10

-15

фемто f ф

10

-18

атто а а