Internationella måttenhetssystemet | den moderna standardformen av det metriska systemet

Det internationella enhetssystemet är den moderna standardformen av det metriska systemet. Namnet på detta system kan förkortas eller förkortas till SI, från det franska namnet Système International d'unités.

Det internationella enhetssystemet är ett mätsystem som bygger på sju basenheter: meter (längd), kilogram (massa), sekund (tid), ampere (elektrisk ström), kelvin (temperatur), mol (mängd) och candela (ljusstyrka). Dessa basenheter kan användas i kombination med varandra. På så sätt skapas SI-avledda enheter som kan användas för att beskriva andra storheter, t.ex. volym, energi, tryck och hastighet.

Systemet används nästan över hela världen. Endast Myanmar, Liberia och USA använder inte SI som officiellt måttsystem. I dessa länder är dock SI vanligt förekommande inom vetenskap och medicin.




 

Länkar mellan de sju definitionerna av SI-basenheter. Från början moturs: sekund (tid), meter (längd), ampere (elektrisk ström), kelvin (temperatur), candela (ljusstyrka), mol (mängd ämne) och kilogram (massa).  Zoom
Länkar mellan de sju definitionerna av SI-basenheter. Från början moturs: sekund (tid), meter (längd), ampere (elektrisk ström), kelvin (temperatur), candela (ljusstyrka), mol (mängd ämne) och kilogram (massa).  

Historia och användning

Det metriska systemet skapades i Frankrike efter den franska revolutionen 1789. Det ursprungliga systemet hade endast två standardenheter, kilogrammet och metern. Det metriska systemet blev populärt bland vetenskapsmän.

På 1860-talet föreslog James Clerk Maxwell och William Thomson (senare känd som Lord Kelvin) ett system med tre basenheter - längd, massa och tid. Andra enheter skulle härledas från dessa tre basenheter. Senare skulle detta förslag användas för att skapa enhetssystemet centimeter-gram-sekund (CGS), där centimetern användes som basenhet för längd, grammet som basenhet för massa och sekunden som basenhet för tid. Dessutom lades dyne till som basenhet för kraft och erg som basenhet för energi.

När forskarna studerade elektricitet och magnetism insåg de att det behövdes andra basenheter för att beskriva dessa ämnen. Vid mitten av 1900-talet användes många olika versioner av det metriska systemet. Detta var mycket förvirrande.

1954 skapade den nionde allmänna konferensen om mått och vikt (CGPM) den första versionen av det internationella enhetssystemet. De sex basenheter som användes var meter, kilogram, sekund, ampere, kelvin och candela. Den sjunde basenheten, mol, lades till 1971.

SI används nu nästan överallt i världen, utom i USA, Liberia och Myanmar, där de äldre imperiala enheterna fortfarande används i stor utsträckning. Andra länder, varav de flesta historiskt sett har anknytning till det brittiska imperiet, ersätter långsamt det gamla imperiala systemet med det metriska systemet eller använder båda systemen samtidigt.

 

Måttenheter

Basenheter

SI:s basenheter är mått som används av forskare och andra människor runt om i världen. Alla andra enheter kan skrivas genom att kombinera dessa sju basenheter på olika sätt. Dessa andra enheter kallas "härledda enheter".

SI-basenheter

Enhetens
namn


Enhetssymbol

Mått
symbol

Kvantitet
namn

Definition

andra

s

T

tid

  • Prior: {\displaystyle {\frac {1}{86400}}} av en dag på 24 timmar på 60 minuter på 60 sekunder
  • Interim (1956): {\displaystyle {\frac {1}{31556925.9747}}} av det tropiska året för 1900 januari 0 vid 12 timmars efemerisk tid.
  • Current (1967): Varaktigheten av 9192631770 perioder av den strålning som motsvarar övergången mellan de två hyperfinnivåerna i grundtillståndet hos cesium-133-atomen.

meter

m

L

längd

  • Prior (1793): {\displaystyle {\frac {1}{10000000}}} av meridianen genom Paris mellan nordpolen och ekvatorn.FG
  • Interim (1960): 1650763,73 våglängder i ett vakuum av den strålning som motsvarar övergången mellan kvantnivåerna 2p10 och 5d5 hos krypton-86-atomen.
  • Current (1983): Avståndet som ljuset färdas i vakuum på {\displaystyle {\frac {1}{299792458}}} sekund.

kilogram

kg

M

massa

  • Prior (1793): Graven definierades som massan (då kallad vikt) av en liter rent vatten vid fryspunkten.FG
  • Interim (1889): Massan av en liten fyrkantig cylinder på ~47 kubikcentimeter av platina-iridiumlegering som förvaras i Internationella byrån för mått och vikt i Paris, Frankrike.
  • Nuvarande (2019): Kilogrammet definieras genom att Planckkonstanten h fastställs exakt till 6,62607015×10−34 J⋅s (J = kg⋅m2 ⋅s−2 ), med tanke på definitionerna av metern och sekunden. Formeln skulle då vara 1 kg =h ⁄⁄6.62607015 × 10-34m2s−1

ampere

A

I

elektrisk ström.

  • Prior (1881): En tiondel av den elektromagnetiska CGS-enheten för ström. Den elektromagnetiska [CGS]-strömsenheten är den ström som flyter i en 1 cm lång båge av en cirkel med 1 cm radie och som skapar ett fält på 1 oersted i centrum. IEC
  • Interim (1946): Den konstanta ström som, om den upprätthålls i två raka parallella ledare av oändlig längd, med försumbart cirkulärt tvärsnitt och placerade 1 m från varandra i vakuum, skulle ge upphov till en kraft mellan dessa ledare som är lika med 2×10 −7newton per meter längd.
  • Nuvarande (2019): Flödet av11.602176634×10−19 gånger elementarladdningen e per sekund.

kelvin

K

Θ

termodynamisk
temperatur

  • Prior (1743): Celsiusskalan erhålls genom att 0 °C tilldelas vattnets fryspunkt och 100 °C vattnets kokpunkt.
  • Interim (1954): Vattens trippelpunkt (0,01 °C) definieras till exakt 273,16 K.
  • Föregående (1967): {\displaystyle {\frac {1}{273.16}}} av den termodynamiska temperaturen för vattnets trippelpunkt.
  • Nuvarande (2019): Kelvin definieras genom att fastställa det fasta numeriska värdet för Boltzmannkonstanten k till 1,380649×10−23 J⋅K−1 , (J = kg⋅m2 ⋅s−2 ), med tanke på definitionen av kilogram, meter och sekund.

mullvad

mol

N

mängden av ämnet
 

  • Tidigare (1900): En stökiometrisk kvantitet som är den ekvivalenta massan i gram av Avogadros antal molekyler av ett ämne.ICAW
  • Interim (1967): Det är den mängd substans i ett system som innehåller lika många elementära enheter som det finns atomer i 0,012 kg kol-12.
  • Nuvarande (2019): Mängden substans av exakt 6,02214076×1023 elementära enheter. Detta tal är det fasta numeriska värdet av Avogadrokonstanten, NA , när det uttrycks i enheten mol−1 och kallas Avogadrotal.

candela

cd

J

lysande
intensitet

  • Prior (1946): Värdet av det nya ljuset (tidigt namn för candela) är sådant att ljusstyrkan hos en fullstrålande strålare vid platinas stelningstemperatur är 60 nya ljus per kvadratcentimeter.
  • Current (1979): Ljusstyrka i en viss riktning från en källa som avger monokromatisk strålning med frekvensen 5,4×1014 hertz och som har en strålningsintensitet i den riktningen på {\displaystyle {683}} watt per steradian.

Observera: både den gamla och den nya definitionen motsvarar ungefär ljusstyrkan hos ett ljus av valspäck som brinner i blygsam ljusstyrka, vilket i slutet av 1800-talet kallades "candlepower" eller "candle".

Anteckningar

  1. Interimistiska definitioner anges här endast när det har funnits en betydande skillnad i definitionen.
  2. Trots prefixet "kilo-" är kilogrammet den enhetliga basenheten för massa och används i definitionerna av härledda enheter. Ändå bestäms prefix för massanheten som om grammet var basenheten.
  3. 1954 kallades enheten för termodynamisk temperatur för "grad Kelvin" (symbol °K; "Kelvin" stavas med ett stort "K"). Den döptes om till "kelvin" (symbol "K"; "kelvin" stavat med ett litet "k") 1967.
  4. När mol används måste de elementära enheterna specificeras och kan vara atomer, molekyler, joner, elektroner, andra partiklar eller specificerade grupper av sådana partiklar.

De prioriterade definitionerna av de olika basenheterna i tabellen ovan har gjorts av följande myndigheter:

·         FG = Franska regeringen

·         IEC = Internationella elektrotekniska kommissionen

·         ICAW = Internationella kommittén för atomvikter

Alla andra definitioner är resultatet av resolutioner från antingen CGPM eller CIPM och finns förtecknade i SI-broschyren.

Avledda enheter

Avledda enheter skapas genom att kombinera basenheterna. Basenheterna kan delas, multipliceras eller ökas till potenser. Vissa härledda enheter har särskilda namn. Vanligtvis skapades dessa för att göra beräkningarna enklare.

Namngivna enheter som härleds från SI-basenheter

Namn

Symbol

Kvantitet

Definition
andra enheter

Definition
SI-basenheter

radian

rad

planets vinkel

-

steradian

sr

fast vinkel

-

hertz

Hz

frekvens

s −1

newton

N

kraft, vikt

m⋅kg⋅s −2

pascal

Pa

tryck, stress

N/m 2

m−1 ⋅kg⋅s −2

joule

J

energi, arbete, värme

N⋅m

m2 ⋅kg⋅s −2

watt

W

effekt, strålningsflöde

J/s

m2 ⋅kg⋅s −3

Coulomb

C

elektrisk laddning

s⋅A

volt

V

spänning, elektrisk potentialskillnad, elektromotorisk kraft

W/A
J/C

m2 ⋅kg⋅s−3 ⋅A −1

farad

F

elektrisk kapacitans

C/V

m−2 ⋅kg−1 ⋅s4 ⋅A 2

ohm

Ω

elektriskt motstånd, impedans, reaktans

V/A

m2 ⋅kg⋅s−3 ⋅A −2

siemens

S

elektrisk ledningsförmåga

1/Ω

m−2 ⋅kg−1 ⋅s3 ⋅A 2

weber

Wb

magnetiskt flöde

J/A

m2 ⋅kg⋅s−2 ⋅A −1

tesla

T

Magnetfältsstyrka.

Wb/m2
 V⋅s/m2
 N/(A⋅m)

kg⋅s−2 ⋅A −1

henry

H

induktans

Wb/A
V⋅s/A

m2 ⋅kg⋅s−2 ⋅A −2

grad Celsius

°C

temperatur i förhållande till 273,15 K

TK - 273.15

K

lumen

lm

ljusflöde.

cd⋅sr

cd

lux

lx

belysningsstyrka

lm/m 2

m−2 ⋅cd

becquerel

Bq

radioaktivitet (sönderfall per tidsenhet)

s −1

grå

Gy

absorberad dos (av joniserande strålning)

J/kg

m2 ⋅s −2

sievert

Sv

ekvivalent dos (av joniserande strålning)

J/kg

m2 ⋅s −2

katal

kat

Katalytisk aktivitet.

s−1 ⋅mol

Prefix

Mycket stora eller mycket små mått kan skrivas med prefix. Prefixen läggs till i början av enheten för att skapa en ny enhet. Prefixet kilo- betyder till exempel "1000" gånger den ursprungliga enheten och prefixet milli- betyder "0,001" gånger den ursprungliga enheten. En kilometer är alltså 1000 meter och ett milligram är en 1000-del av ett gram.

SI-prefix

Prefix

Bas 1000

Bas 10

Decimal

Engelska ord

Antagande

Namn

Symbol

Kort skala

Långskala

yotta

Y

 1000 8

 10 24

1000000000000000000000000

 septillion

 kvadriljoner

1991

zetta

Z

 1000 7

 10 21

1000000000000000000000

 sextiljoner

 trilliard

1991

exa

E

 1000 6

 10 18

1000000000000000000

 Quintillion

 Triljoner

1975

peta

P

 1000 5

 10 15

1000000000000000

 kvadriljoner

 Biljard

1975

tera

T

 1000 4

 10 12

1000000000000

 Triljoner

 miljarder euro

1960

giga

G

 1000 3

 10 9

1000000000

 miljarder euro

 milliard

1960

mega

M

 1000 2

 10 6

1000000

 miljoner

1873

kilo

k

 1000 1

 10 3

1000

 tusen

1795

hecto

h

 1000 2/3

 10 2

100

 hundra

1795

deca

da

 1000 1/3

 10 1

10

 tio

1795

 1000 0

 10 0

1

 en

-

deci

d

 1000 −1/3

 10 −1

0.1

 tionde

1795

centi

c

 1000 −2/3

 10 −2

0.01

 hundradel av

1795

milli

m

 1000 −1

 10 −3

0.001

 tusendels

1795

mikro

μ

 1000 −2

 10 −6

0.000001

 miljonte

1873

nano

n

 1000 −3

 10 −9

0.000000001

 miljardste

 milliardth

1960

pico

p

 1000 −4

 10 −12

0.000000000001

 trillionth

 miljardste

1960

femto

f

 1000 −5

 10 −15

0.000000000000001

 kvadriljondel

 biljardth

1964

atto

a

 1000 −6

 10 −18

0.000000000000000001

 femtiolettondel

 trillionth

1964

zepto

z

 1000 −7

 10 −21

0.000000000000000000001

 Sextillionth

 trilliardth

1991

yocto

y

 1000 −8

 10 −24

0.000000000000000000000001

 septillionth

 kvadriljondel

1991

  1. Prefix som antogs före 1960 fanns redan före SI. 1873 infördes CGS-systemet.

 

Frågor och svar

F: Vad är det internationella enhetssystemet?


S: Det internationella enhetssystemet är den moderna standardformen av det metriska systemet. Det är ett mätsystem som bygger på 7 basenheter som kan användas i kombination med varandra för att skapa SI-avledda enheter.

F: Vad står SI för?


S: SI står för Systטme International d'unitיs, vilket är det franska namnet på det internationella enhetssystemet.

F: Vilka är de sju basenheterna i det internationella enhetssystemet?


S: De sju basenheterna i det internationella enhetssystemet är meter (längd), kilogram (massa), sekund (tid), ampere (elektrisk ström), kelvin (temperatur), mol (mängd) och candela (ljusstyrka).

F: Hur många länder använder SI som sitt officiella mätsystem?


S: Nästan alla länder använder SI som sitt officiella mätsystem, endast Myanmar, Liberia och USA använder det inte officiellt.

F: Är SI vanligt förekommande inom vetenskap och medicin även om det inte är ett officiellt system i vissa länder?


S: Ja, även om det inte är ett officiellt system i vissa länder, till exempel Myanmar, Liberia och USA, är SI fortfarande vanligt förekommande inom vetenskap och medicin.

F: Finns det några andra storheter som kan beskrivas genom att kombinera dessa basenheter?


S: Ja, genom att kombinera dessa basenheter kan man skapa härledda enheter som kan användas för att beskriva andra storheter som volym, energi, tryck och hastighet.

F: Vilken typ av mätningar täcker detta system?



S: Detta system omfattar mätningar som rör längd, massa, tid, elektrisk ström, temperatur, kvantitet och ljusstyrka.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3