Наличие ряда систем единиц физических величин, а также значительного числа внесистемных единиц, неудобства, связанные с пересчетом при переходе от одной системы единиц к другой, требовало унификации единиц измерений. Рост научно-технических и экономических связей между разными странами обусловливал необходимость такой унификации в международном масштабе.
Требовалась единая система единиц физических величин, практически удобная и охватывающая различные области измерений. При этом она должна была сохранить принцип когерентности (равенство единице коэффициента пропорциональности в уравнениях связи между физическими величинами).
В 1954 г. Х Генеральная конференция по мерам и весам установила шесть основных единиц (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин и свеча) практической системы единиц. Система, основанная на утвержденных в 1954 г. шести основных единицах, была названа Международной системой единиц, сокращенно СИ (SI - начальные буквы французского наименования Systeme International). Был утвержден перечень шести основных, двух дополнительных и первый список двадцати семи производных единиц, а также приставки для образования кратных и дольных единиц.
Действующая в настоящее время Международная система единиц SI (СИ) (SI - начальные буквы французского наименования Systeme International) принята в 1960 г XIГенеральной конференцией по мерам и весам. Действие Международной системы единиц в Украине закреплено в Законе "О метрологии и метрологической деятельности" и регламентировано ДСТУ 3651.0-97. Данный стандарт полностью соответствует стандартам ISO 31 (0-13) ''Величины и единицы", 1992 г и ІSO1000 "Единицы СИ рекомендации для использования их дольных, кратных и других единиц", 1992 г.
Система СИ действует и на всем пространстве СНГ. После некоторых видоизменений, принятых в 1967 и 1979 годах, система СИ включает семь основных единиц.
Основные единицы СИ
Величина
Единица измерения
Сокращенное обозначение единицы
Русское
международное
Длина
метр
м
m
Масса
килограмм
кг
kg
Время
секунда
с
s
Сила эл. тока
ампер
А
А
Термодин. темп-ра
кельвин
К
К
Сила света
кандела
Кд
cd
Кол-во вещества
моль
Моль
mol
Определения основных единиц, соответствующие решениям Генеральной конференции по мерам и весам, следующие.
Метр равен длине пути, проходимого светом в вакууме за 1/299792458 долю секунды.
Килограмм равен массе международного прототипа килограмма.
Секунда равна 9192631770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.
Ампер равен силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызывает на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2*10-7 Н.
Кельвин равен 1/273.16 части термодинамической температуры тройной точки воды.
Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0.012 кг.
Кандела равна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540*1012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.
Дополнительные единицы СИ
Международная система единиц включает в себя две дополнительные единицы - для измерения плоского и телесного углов.
Единица плоского угла - радиан (рад) - угол между двумя радиусами окружности, дуга между которыми по длине равна радиусу. В градусном исчислении радиан равен 57°17'48".
Стерадиан (ср), принимаемый за единицу телесного угла, – телесный угол, вершина которого расположена в центре сферы и который вырезает на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, по длине равной радиусу сферы.
Производные единицы СИ
Производные единицы Международной системы единиц образуются с помощью простейших уравнений между величинами, в которых числовые коэффициенты равны единице. Так, для линейной скорости в качестве определяющего уравнения можно воспользоваться выражением для скорости равномерного прямолинейного движения v=L/t .
При длине пройденного пути (в метрах) и времени t, за которое пройден этот путь (в секундах), скорость выражается в метрах в секунду (м/с). Поэтому единица скорости СИ – метр в секунду - это скорость прямолинейно и равномерно движущейся точки, при которой она за время 1 с перемещается на расстояние 1 м.
Рис. 1 Связь между основными и производными единицами
специального назначения СИ
Кратные и дольные единицы
Наиболее прогрессивным способом образования кратных и дольных единиц является принятая в метрической системе мер десятичная кратность между большими и меньшими единицами.
В табл. 2 приводятся множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименования.
