Международная система единиц (СИ): единицы и приставки
Справочник по Международной системе единиц: семь основных единиц СИ и их определения через фундаментальные константы (2019), производные единицы с собственными наименованиями, все десятичные приставки от квекто (10⁻³⁰) до кветта (10³⁰), внесистемные единицы и правила записи обозначений по ГОСТ 8.417.
Международная система единиц (СИ, SI — Système international d'unités) принята в 1960 году и сейчас используется практически во всех странах. В России она обязательна согласно ГОСТ 8.417-2002. Система строится из семи основных единиц, а остальные — производные — получаются из них умножением и делением.
Основные единицы СИ
С 20 мая 2019 года все основные единицы определяются через точно зафиксированные значения фундаментальных физических констант. Эталонный килограмм — цилиндр из платины и иридия в Севре — больше не определяет единицу массы.
| Величина | Единица | Обозначение | Чем определяется |
|---|---|---|---|
| Время | секунда | с (s) | Частота сверхтонкого перехода атома цезия-133: ΔνCs = 9 192 631 770 Гц |
| Длина | метр | м (m) | Скорость света в вакууме: c = 299 792 458 м/с |
| Масса | килограмм | кг (kg) | Постоянная Планка: h = 6,626 070 15 · 10−34 Дж·с |
| Сила электрического тока | ампер | А (A) | Элементарный заряд: e = 1,602 176 634 · 10−19 Кл |
| Термодинамическая температура | кельвин | К (K) | Постоянная Больцмана: k = 1,380 649 · 10−23 Дж/К |
| Количество вещества | моль | моль (mol) | Число Авогадро: NA = 6,022 140 76 · 1023 моль−1 |
| Сила света | кандела | кд (cd) | Световая эффективность излучения частотой 540 · 1012 Гц: Kcd = 683 лм/Вт |
Производные единицы с собственными наименованиями
| Величина | Единица | Обозначение | Выражение через другие единицы |
|---|---|---|---|
| Плоский угол | радиан | рад (rad) | м/м = 1 |
| Телесный угол | стерадиан | ср (sr) | м²/м² = 1 |
| Частота | герц | Гц (Hz) | с−1 |
| Сила | ньютон | Н (N) | кг·м/с² |
| Давление, напряжение | паскаль | Па (Pa) | Н/м² |
| Энергия, работа, теплота | джоуль | Дж (J) | Н·м |
| Мощность | ватт | Вт (W) | Дж/с |
| Электрический заряд | кулон | Кл (C) | А·с |
| Электрическое напряжение | вольт | В (V) | Вт/А |
| Электрическая ёмкость | фарад | Ф (F) | Кл/В |
| Электрическое сопротивление | ом | Ом (Ω) | В/А |
| Электрическая проводимость | сименс | См (S) | А/В |
| Магнитный поток | вебер | Вб (Wb) | В·с |
| Магнитная индукция | тесла | Тл (T) | Вб/м² |
| Индуктивность | генри | Гн (H) | Вб/А |
| Температура Цельсия | градус Цельсия | °C | t = T − 273,15 К |
| Световой поток | люмен | лм (lm) | кд·ср |
| Освещённость | люкс | лк (lx) | лм/м² |
| Активность радионуклида | беккерель | Бк (Bq) | с−1 |
| Поглощённая доза излучения | грей | Гр (Gy) | Дж/кг |
| Эквивалентная доза излучения | зиверт | Зв (Sv) | Дж/кг |
| Каталитическая активность | катал | кат (kat) | моль/с |
Единицы, названные в честь учёных, обозначаются с прописной буквы (Н, Па, Вт, В), но их наименования пишутся со строчной: «пять ньютонов», «220 вольт».
Десятичные приставки
Приставка умножает единицу на степень десяти. В 2022 году XXVII Генеральная конференция по мерам и весам добавила четыре новые приставки: ронна, кветта, ронто и квекто. Русские обозначения для них в ГОСТ 8.417 пока не закреплены, поэтому в таблице приведены международные.
| Приставка | Русское обозначение | Международное | Множитель | Пример |
|---|---|---|---|---|
| кветта | — | Q | 1030 | масса Юпитера ≈ 1,9 Qg |
| ронна | — | R | 1027 | масса Земли ≈ 6 Rg |
| иотта | И | Y | 1024 | иоттабайт |
| зетта | З | Z | 1021 | годовой мировой интернет-трафик — порядка зеттабайта |
| экса | Э | E | 1018 | эксафлопс — производительность суперкомпьютеров |
| пета | П | P | 1015 | петабайт |
| тера | Т | T | 1012 | терабайт, тераватт |
| гига | Г | G | 109 | гигагерц, гигакалория |
| мега | М | M | 106 | мегаватт, мегапаскаль |
| кило | к | k | 103 | километр, килограмм |
| гекто | г | h | 102 | гектопаскаль, гектар |
| дека | да | da | 101 | декалитр |
| деци | д | d | 10−1 | дециметр, децибел |
| санти | с | c | 10−2 | сантиметр |
| милли | м | m | 10−3 | миллиметр, миллиампер |
| микро | мк | µ | 10−6 | микрометр, микрофарад |
| нано | н | n | 10−9 | нанометр, наносекунда |
| пико | п | p | 10−12 | пикофарад |
| фемто | ф | f | 10−15 | фемтосекунда, размер протона ~1 фм |
| атто | а | a | 10−18 | аттосекунда |
| зепто | з | z | 10−21 | зептомоль |
| иокто | и | y | 10−24 | масса протона ≈ 1,67 иоктограмма |
| ронто | — | r | 10−27 | масса электрона ≈ 0,91 rg |
| квекто | — | q | 10−30 | масса электрона ≈ 911 qg |
Приставки не соединяют друг с другом: пишут «нанометр», а не «миллимикрометр». Приставку к килограмму присоединяют к слову «грамм»: миллиграмм, а не микрокилограмм. В информатике приставки кило-, мега-, гига- по стандарту тоже десятичные, а двоичные множители 210, 220… обозначают киби-, меби-, гиби- — подробно на странице перевода единиц информации.
Внесистемные единицы, допустимые наравне с СИ
| Величина | Единица | Обозначение | Значение в СИ |
|---|---|---|---|
| Время | минута, час, сутки | мин, ч, сут | 60 с, 3600 с, 86 400 с |
| Плоский угол | градус, минута, секунда | °, ′, ″ | π/180 рад, π/10 800 рад, π/648 000 рад |
| Площадь | гектар | га | 104 м² |
| Объём | литр | л | 10−3 м³ |
| Масса | тонна | т | 103 кг |
| Масса атомов и молекул | дальтон (атомная единица массы) | Да, а. е. м. | 1,660 539 · 10−27 кг |
| Энергия | электронвольт | эВ | 1,602 176 634 · 10−19 Дж |
| Длина в астрономии | астрономическая единица | а. е. | 149 597 870 700 м |
| Логарифмические величины | бел, децибел, непер | Б, дБ, Нп | безразмерные |
Многие привычные единицы — атмосфера, миллиметр ртутного столба, калория, лошадиная сила, киловатт-час — к СИ не относятся, но широко применяются в отдельных областях. Их перевод в единицы СИ — в конвертерах раздела: давления, энергии, мощности.
Правила записи (ГОСТ 8.417)
- Между числом и обозначением ставят пробел (лучше неразрывный): 100 кг, 20 °C, 5 %. Исключение — градусы, минуты и секунды плоского угла, их пишут слитно с числом: 30°, 45′, 15″.
- После обозначений точку не ставят: «5 м», а не «5 м.». Точка ставится только в сокращениях слов, например «мм рт. ст.».
- Произведение единиц записывают с точкой на средней линии: Н·м, кВт·ч. Частное — через косую черту или с отрицательной степенью: м/с, м·с−1. Косая черта в обозначении допускается только одна: Вт/(м·К), а не Вт/м/К.
- Обозначения не склоняют и не ставят во множественное число: 5 кг, 10 км.
- Обозначения и наименования не смешивают: «км/ч», а не «км/час»; «километр в час», а не «км в час».
- Для диапазона обозначение ставят после последнего числа: 10–15 мм или от 10 до 15 мм. При записи с допуском числа берут в скобки: (100 ± 2) г.
Комментарии и вопросы