Главная · Диагностика · Единицы измерения. Основная информация. Единицы физических величин

Единицы измерения. Основная информация. Единицы физических величин

Единица величины – это конкретная величина, определенная и принятая по соглашению, с которой сравниваются другие величины того же рода.

Единицы величин появились тогда, когда у человека возникла необходимость выразить что-либо количественно. Этим «что-либо» могло быть число предметов, и тогда измерение было простым и заключалось в счете (единица величины – штука). Однако сыпучие вещества (зерно) и жидкости не поддавались штучному счету. Так возникли меры объема, ставшие единицами измерения объема. Первыми мерами длины были части тела человека (ступня, шаг, локоть). О путях формирования мер и единиц величин на Руси отмечено в первом разделе. В английской системе мер до сих пор существуют некоторые единицы, связанные с размерами тела человека. Например, фут (foot – ступня) – это средняя длина ступни человека. Размер фута равный 30,48 см был установлен в результате осреднения величины ступни людей «выходящих из храмов от заутрени в воскресенье». Размер дюйма (25,4 мм) возник как длина трех ячменных зерен, вынутых из средней части колоса и приставленных друг к другу своими концами. Так, по решению короля Эдварда II в 1324 г. появился «законный дюйм». Версий относительно возникновения такой единицы длины, как английский ярд (0,9144 м) несколько. Это может быть и расстояние от кончика носа короля Генриха I до конца среднего пальца вытянутой им вперед руки, и длина меча этого короля. Единица длины миля (1,609 м) возникла при усреднении 1000 двойных шагов человека. Таких примеров можно привести много. Локоть до сих пор является единицей национальной меры длины в Болгарии.

Разнообразие единиц измерений в мире всегда затрудняло торговые операции, поэтому все стремились к их унификации. В обозримом историческом промежутке процесс унификации единиц величин прошел по крайней мере три этапа.

На первом этапе размер единицы величины приравнивали размеру величины, воспроизводимой природной мерой, например, к локтю.

На втором этапе единицы величин закрепили в «вещественных образцах», создали эталоны длины и массы – метр и килограмм.

На третьем этапе для более точного и надежного воспроизведения ряда величин единицы величин были оторваны от «меры», от количественных характеристик свойств физических объектов, предназначенных для их воспроизведения. Например, метр остался метром, но его длина измеряется длиной пути, который проходит свет в вакууме за 1/299792458 долю секунды.

По-видимому, процесс уточнения размеров единиц продолжится, так как уже безусловно стало ясно, что изготовленные человеком вещественные (предметные) эталоны единиц величин не могут обеспечить хранение и передачу их размера с необходимой точностью.

Физика как наука, изучающая явления природы, использует стандартную методику исследования. Основными этапами можно назвать: наблюдение, выдвижение гипотезы, проведение эксперимента, обоснование теории. В ходе наблюдения устанавливаются отличительные черты явления, ход его течения, возможные причины и последствия. Гипотеза позволяет пояснить ход явления, установить его закономерности. Эксперимент подтверждает (или не подтверждает) справедливость гипотезы. Позволяет установить количественное соотношение величин в ходе опыта, что приводит к точному установлению зависимостей. Подтвержденная в ходе опыта гипотеза ложится в основу научной теории.

Ни одна теория не может претендовать на достоверность, если не получила полного и безоговорочного подтверждения в ходе эксперимента. Проведение последнего сопряжено с измерениями физических величин, характеризующих процесс. - это основа измерений.

Что это такое

Измерение касается тех величин, которые подтверждают справедливость гипотезы о закономерностях. Физическая величина - это научная характеристика физического тела, качественное отношение которой является общим для множества аналогичных тел. Для каждого тела такая количественная характеристика сугубо индивидуальна.

Если обратиться к специальной литературе, то в справочнике М. Юдина и др. (1989 года издания) читаем, что физическая величина это: “характеристика одного из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общая в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальная для каждого объекта”.

Словарь Ожегова (1990 года издания) утверждает, что физическая величина это - "размер, объем, протяженность предмета".

К примеру, длина - физическая величина. Механика длину трактует как пройденное расстояние, электродинамика использует длину провода, в термодинамике аналогичная величина определяет толщину стенок сосудов. Суть понятия не меняется: единицы величин могут быть одинаковыми, а значение - различным.

Отличительной чертой физической величины, скажем, от математической, является наличие единицы измерения. Метр, фут, аршин - примеры единиц измерения длины.

Единицы измерения

Чтобы измерить физическую величину, ее следует сравнить с величиной, принятой за единицу. Вспомните замечательный мультфильм «Сорок восемь попугаев». Чтобы установить длину удава, герои измеряли его длину то в попугаях, то в слонятах, то в мартышках. В этом случае длину удава сравнивали с ростом других героев мультфильма. Результат количественно зависел от эталона.

Величины - мера ее измерения в определенной системе единиц. Путаница в этих мерах возникает не только вследствие несовершенства, разнородности мер, но иногда и из-за относительности единиц.

Русская мера длины - аршин - расстояние между указательным и большим пальцами руки. Однако руки у всех людей разные, и аршин, измеренный рукой взрослого мужчины, отличается от аршина на руке ребенка или женщины. Такое же несоответствие мер длины касается сажени (расстояние между кончиками пальцев расставленных в стороны рук) и локтя (расстояние от среднего пальца до локтя руки).

Интересно, что в лавки приказчиками брали мужчин небольшого роста. Хитрые купцы экономили ткань при помощи несколько меньших мерил: аршин, локоть, сажень.

Системы мер

Такое разнообразие мер существовало не только в России, но и в других странах. Введение единиц измерения зачастую было произвольным, иногда эти единицы вводились только вследствие удобства их измерения. Например, для измерения атмосферного давления ввели мм ртутного столба. Известный в котором использовалась трубка, заполоненная ртутью, позволил ввести такую необычную величину.

Мощность двигателей сравнивали с (что практикуется и в наше время).

Различные физические величины измерение физических величин делали не только сложными и недостоверными, но и усложняющими развитие науки.

Единая система мер

Единая система физических величин, удобная и оптимизированная в каждой промышленно развитой стране, стала насущной необходимостью. За основу была принята идея выбора как можно меньшего количества единиц, с помощью которых в математических соотношениях можно было бы выразить и другие величины. Такие основные величины не должны быть связаны друг с другом, их значение определяется однозначно и понятно в любой экономической системе.

Эту проблему решить пытались в различных странах. Создание единой СГС, МКС и другие) предпринималось неоднократно, но эти системы были неудобны либо с научной точки зрения, либо в бытовом, промышленном применении.

Задачу, поставленную в конце 19 века, решить получилось только в 1958 году. На заседании Международного комитета законодательной метрологии была представлена унифицированная система.

Унифицированная система мер

1960 год ознаменовался историческим заседанием Генеральной конференции по мерам и весам. Уникальная система, названная «Systeme internationale d"unites» (сокращенно SI) была принята решением этого почетного собрания. В российской версии эта система названа Система интернациональная (аббревиатура СИ).

За основу приняты 7 основных единиц и 2 дополнительных. Их численное значение определяется в виде эталона

Таблица физических величин СИ

Наименование основной единицы

Измеряемая величина

Обозначение

Интернациональное

российское

Основные единицы

килограмм

Сила тока

Температура

Количество вещества

Сила света

Дополнительные единицы

Плоский угол

Стерадиан

Телесный угол

Сама система не может состоять только из семи единиц, поскольку разнообразие физических процессов в природе требует введения все новых и новых величин. В самой структуре предусмотрено не только внедрение новых единиц, но и их взаимосвязь в виде математических соотношений (их чаще называют формулами размерностей).

Единица физической величины получается с применением умножения, и деления основных единиц в формуле размерностей. Отсутствие числовых коэффициентов в таких уравнениях делает систему не только удобной во всех отношениях, но и когерентной (согласованной).

Производные единицы

Единицы измерения, которые формируются из семи основных, получили название производных. Кроме основных и производных единиц, возникла необходимость введения дополнительных (радиан и стерадиан). Их размерность принято считать нулевой. Отсутствие измерительных приборов для их определения делает невозможным их измерение. Их введение обусловлено применением в теоретических исследованиях. Например, физическая величина «сила» в этой системе измеряется в ньютонах. Поскольку сила - мера взаимного действия тел друг на друга, являющаяся причиной варьирования скорости тела определенной массы, то определить ее можно как произведение единицы массы на единицу скорости, деленную на единицу времени:

F = k٠M٠v/T, где k - коэффициент пропорциональности, M - единица массы, v - единица скорости, T - единица времени.

СИ дает следующую формулу размерностей: Н = кг٠м/с 2 , где использованы три единицы. И килограмм, и метр, и секунда отнесены к основным. Коэффициент пропорциональности равен 1.

Возможно введение безразмерных величин, которые определяются в виде соотношения однородных величин. К таковым можно отнести как известно, равный отношению силы трения к силе нормального давления.

Таблица физических величин, производных от основных

Наименование единицы

Измеряемая величина

Формула размерностей

кг٠м 2 ٠с -2

давление

кг٠ м -1 ٠с -2

магнитная индукция

кг ٠А -1 ٠с -2

электрическое напряжение

кг ٠м 2 ٠с -3 ٠А -1

Электрическое сопротивление

кг ٠м 2 ٠с -3 ٠А -2

Электрический заряд

мощность

кг ٠м 2 ٠с -3

Электрическая емкость

м -2 ٠кг -1 ٠c 4 ٠A 2

Джоуль на Кельвин

Теплоемкость

кг ٠м 2 ٠с -2 ٠К -1

Беккерель

Активность радиоактивного вещества

Магнитный поток

м 2 ٠кг ٠с -2 ٠А -1

Индуктивность

м 2 ٠кг ٠с -2 ٠А -2

Поглощенная доза

Эквивалентная доза излучения

Освещенность

м -2 ٠кд ٠ср -2

Световой поток

Сила, вес

м ٠кг ٠с -2

Электрическая проводимость

м -2 ٠кг -1 ٠с 3 ٠А 2

Электрическая емкость

м -2 ٠кг -1 ٠c 4 ٠A 2

Внесистемные единицы

Использование исторически сложившихся величин, не входящих в СИ или отличающихся только числовым коэффициентом, допускается при измерении величин. Это внесистемные единицы. Например, мм ртутного столба, рентген и другие.

Числовые коэффициенты используются для введения дольных и кратных величин. Приставки соответствуют определенному числу. Примером могут служить санти-, кило-, дека-, мега- и многие другие.

1 километр = 1000 метров,

1 сантиметр = 0,01 метра.

Типология величин

Попытаемся указать несколько основных признаков, которые позволяют установить тип величины.

1. Направление. Если действие физической величины напрямую связано с направлением, ее называют векторной, иные - скалярные.

2. Наличие размерности. Существование формулы физических величин дает возможность называть их размерными. Если в формуле все единицы имеют нулевую степень, то их называют безразмерными. Правильнее было бы назвать их величинами с размерностью, равной 1. Ведь понятие безразмерной величины нелогично. Основное свойство - размерность - никто не отменял!

3. По возможности сложения. Аддитивная величина, значение которой можно складывать, вычитать, умножать на коэффициент и т. д. (например, масса) - физическая величина, являющаяся суммируемой.

4. По соотношению с физической системой. Экстенсивная - если ее значение можно составить из значений подсистемы. Примером может служить площадь, измеряемая в метрах квадратных. Интенсивная - величина, значение которой не зависит от системы. К таковым можно отнести температуру.

Физической величиной называется физическое свойство материального объекта, процесса, физического явления, охарактеризованное количественно.

Значение физической величины выражается одним или несколькими числами, характеризующими эту физическую величину, с указанием единицы измерения.

Размером физической величины являются значения чисел, фигурирующих в значении физической величины.

Единицы измерения физических величин.

Единицей измерения физической величины является величина фиксированного размера, которой присвоено числовое значение, равное единице. Применяется для количественного выражения однородных с ней физических величин. Системой единиц физических величин называют совокупность основных и производных единиц, основанную на некоторой системе величин.

Широкое распространение получило всего лишь некоторое количество систем единиц. В большинстве случаев во многих странах пользуются метрической системой.

Основные единицы.

Измерить физическую величину - значит сравнить ее с другой такой же физической величиной, принятой за единицу.

Длину предмета сравнивают с единицей длины, массу тела - с единицей веса и т.д. Но если один исследователь измерит длину в саженях, а другой в футах, им будет трудно сравнить эти две величины. Поэтому все физические величины во всем мире принято измерять в одних и тех же единицах. В 1963 году была принята Международная система единиц СИ (System international - SI).

Для каждой физической величины в системе единиц должна быть предусмотрена соответствующая единица измерения. Эталоном единицы измерения является ее физическая реализация.

Эталоном длины является метр - расстояние между двумя штрихами, нанесенными на стержне особой формы, изготовленном из сплава платины и иридия.

Эталоном времени служит продолжительность какого-либо правильно повторяющегося процесса, в качестве которого выбрано движение Земли вокруг Солнца: один оборот Земля совершает за год. Но за единицу времени принимают не год, а секунду .

За единицу скорости принимают скорость такого равномерного прямолинейного движения, при котором тело за 1 с совершает перемещение в 1 м.

Отдельная единица измерения используется для площади, объема, длины и т. д. Каждая единица определяется при выборе того или иного эталона. Но система единиц значительно удобнее, если в ней в качестве основных выбрано всего несколько единиц, а остальные определяются через основные. Например, если единицей длины является метр, то единицей площади будет квадратный метр, объема - кубический метр, скорости - метр в секунду и т. д.

Основными единицами физических величин в Международной системе единиц (СИ) являются: метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер (А), кельвин (К), кандела (кд) и моль (моль).

Основные единицы СИ

Величина

Единица

Обозначение

Наименование

русское

международное

Сила электрического тока

Термодинамическая температура

Сила света

Количество вещества

Существуют также производные единицы СИ, у которых есть собственные наименования:

Производные единицы СИ, имеющие собственные наименования

Единица

Выражение производной единицы

Величина

Наименование

Обозначение

Через другие единицы СИ

Через основные и дополнительные единицы СИ

Давление

м -1 ЧкгЧс -2

Энергия, работа, количество теплоты

м 2 ЧкгЧс -2

Мощность, поток энергии

м 2 ЧкгЧс -3

Количество электричества, электрическийзаряд

Электрическое напряжение, электрическийпотенциал

м 2 ЧкгЧс -3 ЧА -1

Электрическая емкость

м -2 Чкг -1 Чс 4 ЧА 2

Электрическое сопротивление

м 2 ЧкгЧс -3 ЧА -2

Электрическая проводимость

м -2 Чкг -1 Чс 3 ЧА 2

Поток магнитной индукции

м 2 ЧкгЧс -2 ЧА -1

Магнитная индукция

кгЧс -2 ЧА -1

Индуктивность

м 2 ЧкгЧс -2 ЧА -2

Световой поток

Освещенность

м 2 ЧкдЧср

Активность радиоактивного источника

беккерель

Поглощенная доза излучения

И змерения . Для получения точного, объективного и легко воспроизводимого описания физической величины используют измерения. Без измерений физическую величину нельзя охарактеризовать количественно. Такие определения, как «низкое» или «высокое» давление, «низкая» или «высокая» температура отражают лищь субъективные мнения и не содержат сравнения с эталонными величинами. При измерении физической величины ей приписывают некоторое численное значение.

Измерения осуществляются с помощью измерительных приборов. Существует довольно большое количество измерительных приборов и приспособлений, от самых простых до сложных. Например, длину измеряют линейкой или рулеткой, температуру - термометром, ширину - кронциркулем.

Измерительные приборы классифицируются: по способу представления информации (показывающие или регистрирующие), по методу измерений (прямого действия и сравнения), по форме представлений показаний (аналоговый и цифровой), и др.

Для измерительных приборов характерны следующие параметры:

Диапазон измерений - область значений измеряемой величины, на которой рассчитан прибор при его нормальном функционировании (с заданной точностью измерения).

Порог чувствительности - минимальное (пороговое) значение измеряемой величины, различаемое прибором.

Чувствительность - связывает значение измеряемого параметра и соответствующее ему изменение показаний прибора.

Точность - способность прибора указывать истинное значение измеряемого показателя.

Стабильность - способность прибора поддерживать заданную точность измерений в течение определенного времени после калибровки.

ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПОЛОЖЕНИЯ

В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

В соответствии со статьей 6 Федерального закона "Об обеспечении единства измерений" Правительство Российской Федерации постановляет:

Утвердить прилагаемое Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации.

Председатель Правительства
Российской Федерации
В.ПУТИН

Утверждено
Постановлением Правительства
Российской Федерации
от 31 октября 2009 г. N 879


ПОЛОЖЕНИЕ
О ЕДИНИЦАХ ВЕЛИЧИН, ДОПУСКАЕМЫХ К ПРИМЕНЕНИЮ
В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

I. Общие положения


1. Настоящее Положение устанавливает допускаемые к применению в Российской Федерации единицы величин, их наименования и обозначения, а также правила их применения и написания.

2. В Российской Федерации применяются единицы величин Международной системы единиц (СИ), принятые Генеральной конференцией по мерам и весам и рекомендованные к применению Международной организацией законодательной метрологии.

3. Используемые в настоящем Положении понятия означают следующее:

"величина" - свойство объекта, явления или процесса, которое может быть различимо качественно и определено количественно;

"внесистемная единица величины" - единица величины, не входящая в принятую систему единиц;

"единица величины" - фиксированное значение величины, которое принято за единицу такой величины и применяется для количественного выражения однородных с ней величин;

"когерентная единица величины" - производная единица величины, которая представляет собой произведение основных единиц, возведенных в степень, с коэффициентом пропорциональности, равным 1;

"логарифмическая единица величины" - логарифм безразмерного отношения величины к одноименной величине, принимаемой за исходную;

"Международная система единиц (СИ)" - система единиц, основанная на Международной системе величин;

"основная величина" - величина, условно принятая в качестве независимой от других величин Международной системы величин;

"основная единица СИ" - единица основной величины в Международной системе единиц (СИ);

"относительная величина" - безразмерное отношение величины к одноименной величине, принимаемой за исходную;

"производная величина" - величина, определенная через основные величины системы;

"производная единица СИ" - единица производной величины Международной системы единиц (СИ);

"система единиц величин СИ" - совокупность основных и производных единиц СИ, их десятичных кратных и дольных единиц, а также правил их использования.

II. Единицы величин, допускаемые к применению,
их наименования и обозначения


4. В Российской Федерации допускаются к применению основные единицы СИ, производные единицы СИ и отдельные внесистемные единицы величин.

5. Основные единицы Международной системы единиц (СИ) приведены в приложении N 1.

6. Производные единицы СИ образуются через основные единицы СИ по математическим правилам и определяются как произведение основных единиц СИ в соответствующих степенях. Отдельные производные единицы СИ имеют специальные наименования и обозначения.

Производные единицы Международной системы единиц СИ приведены в приложении N 2.

7. Внесистемные единицы величин приведены в приложении N 3. Относительные и логарифмические единицы величин приведены в приложении N 4.

III. Правила применения единиц величин


8. В Российской Федерации допускаются к применению кратные и дольные единицы от основных единиц СИ, производных единиц СИ и отдельных внесистемных единиц величин, образованные с помощью десятичных множителей и приставок.

Десятичные множители, приставки и обозначения приставок для образования кратных и дольных единиц величин приведены в приложении N 5.

9. В правовых актах Российской Федерации при установлении обязательных требований к величинам, измерениям и показателям соблюдения точности применяется обозначение единиц величин с использованием букв русского алфавита (далее - русское обозначение единиц величин).

10. В технической документации (конструкторской, технологической и программной документации, технических условиях, документах по стандартизации, инструкциях, наставлениях, руководствах и положениях), в методической, научно-технической и иной документации на продукцию различных видов, а также в научно-технических печатных изданиях (включая учебники и учебные пособия) применяется международное (с использованием букв латинского или греческого алфавита) или русское обозначение единиц величин.

Одновременное применение русских и международных обозначений единиц величин не допускается, за исключением случаев, связанных с разъяснением применения таких единиц.

11. При указании единиц величин на технических средствах, устройствах и средствах измерений допускается наряду с русским обозначением единиц величин применять международное обозначение единиц величин.

IV. Правила написания единиц величин


12. При написании значений величин применяются обозначения единиц величин буквами или специальными знаками (°), ("), ("). При этом устанавливаются 2 вида буквенных обозначений - международное обозначение единиц величин и русское обозначение единиц величин.

13. Буквенные обозначения единиц величин печатаются прямым шрифтом. В обозначениях единиц величин точка не ставится.

14. Обозначения единиц величин помещаются за числовыми значениями величин в одной строке с ними (без переноса на следующую строку). Числовое значение, представляющее собой дробь с косой чертой, стоящее перед обозначением единицы величины, заключается в скобки. Между числовым значением и обозначением единицы величины ставится пробел.

Исключения составляют обозначения единиц величин в виде знака, размещенного над строкой, перед которым пробел не ставится.

15. При наличии десятичной дроби в числовом значении величины обозначение единицы величины указывается после последней цифры. Между числовым значением и буквенным обозначением единицы величины ставится пробел.

16. При указании значений величин с предельными отклонениями значение величин и их предельные отклонения заключаются в скобки, а обозначения единиц величин помещаются за скобками или обозначения единиц величин ставятся и за числовым значением величины, и за ее предельным отклонением.

17. При обозначении единиц величин в пояснениях обозначений величин к формулам не допускается обозначение единиц величин в одной строке с формулами, выражающими зависимости между величинами или между их числовыми значениями, представленными в буквенной форме.

18. Буквенные обозначения единиц величин, входящих в произведение единиц величин, отделяются точкой на средней линии ("·"). Не допускается использование для обозначения произведения единиц величин символа "x".

Допускается отделение буквенных обозначений единиц величин, входящих в произведение, пробелами.

19. В буквенных обозначениях отношений единиц величин в качестве знака деления используется только одна косая или горизонтальная черта. Допускается применение буквенного обозначения единицы величины в виде произведения обозначений единиц величин, возведенных в степень (положительную или отрицательную).

Если для одной из единиц величин, входящих в отношение, установлено буквенное обозначение в виде отрицательной степени, косая или горизонтальная черта не применяется.

20. При применении косой черты буквенное обозначение единиц величин в числителе и знаменателе помещается в строку, а произведение обозначений единиц величин в знаменателе заключается в скобки.

21. При указании производной единицы СИ, состоящей из 2 и более единиц величин, не допускается комбинирование буквенного обозначения и наименования единиц величин (для одних единиц величин указывать обозначения, а для других - наименования).

22. Допускается применение сочетания знаков (°), ("), ("), (%) и (промилле) с буквенными обозначениями единиц величин.

23. Обозначения производных единиц СИ, не имеющих специальных наименований, должны содержать минимальное число обозначений единиц величин со специальными наименованиями и основных единиц СИ с возможно более низкими показателями степени.

24. При указании диапазона числовых значений величины, выраженного в одних и тех же единицах величин, обозначение единицы величины указывается за последним числовым значением диапазона.

Приложение N 1

допускаемых к применению
в Российской Федерации


ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ (СИ)


Наименование величины Единица величины
наименование обозначение определение
международное русское
1. Длина метр m м метр - длина пути, проходимого светом в вакууме за интервал времени 1/299 792 458 секунды (XVII Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ), 1983 год, Резолюция 1)
2. Масса килограмм kg кг килограмм - единица массы, равная массе международного прототипа килограмма (I ГКМВ, 1889 год, и III ГКМВ, 1901 год)
3. Время секунда s с секунда - время, равное 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 (XIII ГКМВ, 1967 год, Резолюция 1)
4. Электрический ток, сила электрического тока ампер A A ампер - сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 метр силу взаимодействия, равную 2·10 -7 ньютона (Международный Комитет мер и весов, 1946 год, Резолюция 2, одобренная IX ГКМВ, 1948 год)
5. Количество вещества моль mol моль моль - количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 килограмма. При применении моля структурные элементы должны быть специфицированы и могут быть атомами, молекулами, ионами, электронами и другими частицами или специфицированными группами частиц (XIV ГКМВ, 1971 год, Резолюция 3)
6. Термодинамическая температура кельвин K K кельвин - единица термодинамической температуры, равная 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды (XIII ГКМВ, 1967 год, Резолюция 4)
7. Сила света кандела cd кд кандела - сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540·10 12 герц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 ватт на стерадиан (XVI ГКМВ, 1979 год, Резолюция 3)

Приложение N 2
к Положению о единицах величин,
допускаемых к применению
в Российской Федерации


ПРОИЗВОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ (СИ)


Наименование величины Единица величины
наименование обозначение выражение через основные и производные единицы СИ
международное русское
1. Плоский угол радиан rad рад м·м -1 = 1
2. Телесный угол стерадиан sr ср м 2 ·м -2 = 1
3. Площадь квадратный метр m 2 м 2 м 2
4. Объем кубический метр m 3 м 3 м 3
5. Скорость метр в секунду m/s м/с м·с -1
6. Ускорение метр в секунду в квадрате m/s 2 м/с 2 м·с -2
7. Частота герц Hz Гц с·с -1
8. Сила ньютон N Н м·кг·с -2
9. Плотность килограмм на кубический метр kg/m 3 кг/м 3 кг·м -3
10. Давление паскаль Ра Па м -1 ·кг·с -2
11. Энергия, работа, количество теплоты джоуль J Дж м 2 ·кг·с -2
12. Теплоемкость джоуль на кельвин J/K Дж/К м 2 ·кг·с -2 ·К -1
13. Мощность ватт W Вт м 2 ·кг·с -3
14. Электрический заряд, количество электричества кулон C Кл с·А
15. Электрическое напряжение, электрический потенциал, разность электрических потенциалов, электродвижущая сила вольт V В м 2 ·кг·с -3 ·А -1
16. Электрическая емкость фарад F Ф м -2 ·кг -1 ·с 4 ·А 2
17. Электрическое сопротивление ом Омега Ом м 2 ·кг·с -3 ·А -2
18. Электрическая проводимость сименс S См м -2 ·кг -1 ·с 3 ·А 2
19. Поток магнитной индукции, магнитный поток вебер Wb Вб м 2 ·кг·с -2 ·А -1
20. Плотность магнитного потока, магнитная индукция тесла T кг·с -2 ·А -1
21. Индуктивность, взаимная индуктивность генри H Гн м 2 ·кг·с -2 ·А -2
22. Температура Цельсия градус Цельсия °C °C К
23. Световой поток люмен lm лм кд·ср
24. Освещенность люкс lx лк м -2 ·кд·ср
25. Активность нуклида в радиоактивном источнике (активность радионуклида) беккерель Bq Бк с -1
26. Поглощенная доза ионизирующего излучения, керма грей Gy Гр м 2 ·с -2
27. Эквивалентная доза ионизирующего излучения эффективная доза ионизирующего излучения зиверт Sv Зв м 2 ·с -2
28. Активность катализатора катал kat кат моль·с -1
29. Момент силы ньютон-метр N·m Н·м м 2 ·кг·с -2
30. Напряженность электрического поля вольт на метр V/m В/м м·кг·с -3 ·А -1
31. Напряженность магнитного поля ампер на метр A/m А/м м -1 ·А
32. Удельная электрическая проводимость сименс на метр S/m См/м м -3 ·кг -1 ·с 3 ·А 2

Примечание. Производные единицы СИ, имеющие специальные наименования и обозначения, могут использоваться для образования других производных единиц СИ. Допускается применение производных единиц СИ, образованных через основные единицы СИ по правилам образования когерентных единиц величин и определяемых как произведение основных единиц СИ в соответствующих степенях.

Когерентные единицы величин образуются на основе простейших уравнений связи между величинами, в которых числовые коэффициенты равны 1. При этом обозначения величин в уравнениях связи между величинами заменяются обозначениями основных единиц СИ.

Если уравнение связи между величинами содержит числовой коэффициент, отличный от 1, для образования когерентной единицы величины в правую часть уравнения подставляются значения величин в основных единицах СИ, дающих после умножения на коэффициент общее числовое значение, равное 1.

Приложение N 3
к Положению о единицах величин,
допускаемых к применению
в Российской Федерации


ВНЕСИСТЕМНЫЕ ЕДИНИЦЫ ВЕЛИЧИН


Наименование величины Единица величины
наименование обозначение соотношение с единицей СИ область применения (срок действия)
международное русское
1. Масса тонна t Т 1·10 3 кг все области
атомная единица массы u а.е.м. 1,6605402·10 -27 кг
(приблизительно)
атомная физика
карат - кар 2·10 -4 для драгоценных камней и жемчуга
2. Время минута min мин 60 с все области
час h ч 3600 с
сутки d сут 86400 с
3. Объем, вместимость литр l л 1·10 -3 м 3 все области
4. Плоский угол градус ° ° (Пи/180) рад = 1,745329...·10 -2 рад все области
минута " " (Пи/10800) рад = 2,908882...·10 -4 рад
секунда " " (Пи/648000) рад = 4,848137...·10 -6 рад
град (гон) gon град (Пи/200) рад = 1,57080...·10 -2 рад
5. Длина астрономическая единица ua а.е. 1,49598·10 11 м
(приблизительно)
астрономия
световой год ly св.год 9,4607·10 15 м
(приблизительно)
парсек pc пк 3,0857·10 16 м
(приблизительно)
ангстрем °
А
°
А
10 -10 м физика, оптика
морская миля n mile миля 1852 м морская и авиационная навигация
фут ft фут 0,3048 м авиационная навигация
дюйм inch дюйм 0,0254 м промышленность
6. Площадь гектар ha га 1·10 4 м 2 сельское и лесное хозяйство
ар a a 1·10 2 м 2
7. Сила грамм-сила gf гс 9,80665·10 -3 Н
килограмм-сила kgf кгс 9,80665 Н
тонна-сила tf тс 9806,65 Н
8. Давление бар bar бар 1·10 5 Па промышленность
килограмм-сила на квадратный сантиметр kgf/cm 2 кгс/см 2 98066,5 Па все области (действуют до 2016 года)
миллиметр водяного столба mm H 2 O мм вод.ст. 9,80665 Па все области (действуют до 2016 года)
метр водяного столба m H 2 O м вод.ст. 9806,65 Па все области (действуют до 2016 года)
атмосфера техническая - ат 9,80665·10 4 Па все области (действуют до 2016 года)
миллиметр ртутного столба mm Hg мм рт.ст. 133,3224 Па медицина, метеорология, авиационная навигация
9. Оптическая сила диоптрия - дптр 1·м -1 оптика
10. Линейная плотность текс tex текс 1·10 -6 кг/м текстильная промышленность
11. Скорость узел kn уз 0,514 м/с
(приблизительно)
морская навигация
12. Ускорение гал Gal Гал 0,01 м/с 2 морская навигация
13. Частота вращения оборот в секунду r/s об/с 1 с -1 электротехника, промышленность
оборот в минуту r/min об/мин 1/60 с -1 = 0,016 с -1
(приблизительно)
14. Энергия электрон-вольт eV эВ 1,60218·10 -19 Дж
(приблизительно)
физика
киловатт-час kW·h кВт·ч 3,6·10 6 Дж электротехника
15. Полная мощность вольт-ампер V·A В·A - электротехника
16. Реактивная мощность вар var вар - электротехника
17. Электрический заряд, количество электричества ампер-час A·h A·ч 3,6·10 3 Кл электротехника
18. Количество информации бит bit бит -
байт B (byte) байт -
19. Скорость передачи информации бит в секунду bit/s бит/с - информационные технологии, связь
байт в секунду B/s (byte/s) байт/с -
20. Экспозиционная доза фотонного излучения (экспозиционная доза гамма-излучения и рентгеновского излучения) рентген R Р 2,57976·10 -4 Кл/кг
(приблизительно)
ядерная физика, медицина
21. Эквивалентная доза ионизирующего излучения, эффективная доза ионизирующего излучения) бэр rem бэр 0,01 Зв ядерная физика, медицина
22. Поглощенная доза рад rad рад 0,01 Дж/кг ядерная физика, медицина
23. Мощность экспозиционной дозы рентген в секунду R/s Р/с - ядерная физика, медицина
24. Активность радионуклида кюри Ci Ки 3,7·10 10 Бк ядерная физика, медицина
25. Кинематическая вязкость стокс St Ст 10 -4 м 2 /с промышленность
26. Количество теплоты, термодинамический потенциал калория (международная) cal кал 4,1868 Дж промышленность
калория термохимическая cal th кал ТХ 4,1840 Дж
(приблизительно)
промышленность
калория 15-градусная cal 15 кал 15 4,1855 Дж
(приблизительно)
промышленность
Тепловой поток (тепловая мощность) калория в секунду cal/s кал/с 4,1868 Вт промышленность
килокалория в час kcal/h ккал/ч 1,163 Вт
гигакалория в час Gcal/h Гкал/ч 1,163·10 6 Вт

Примечания: 1. Внесистемные единицы величин применяются только в случаях, когда количественные значения величин невозможно или нецелесообразно выражать в единицах СИ;

2. Наименования и обозначения единиц массы (атомная единица массы, карат), времени, плоского угла, длины, площади, давления, оптической силы, линейной плотности, скорости, ускорения, частоты вращения не применяются с приставками.

3. Для величины времени допускается применение других единиц, получивших широкое распространение, например, неделя, месяц, год, век, тысячелетие, наименования и обозначения которых не применяют с приставками.

4. Для единицы объема вместимости "литр" (буквенное обозначение 1 "эль") допускается обозначение L.

5. Обозначения единиц плоского угла "градус", "минута", "секунда" пишутся над строкой.

6. Наименование и обозначение единицы количества информации "байт" (1 байт = 8 бит) применяются с двоичными приставками "Кило", "Мега", "Гига", которые соответствуют множителям "2 10 ", "2 20 " и "2 30 " (1 Кбайт = 1024 байт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт, 1 Гбайт = 1024 Мбайт). Данные приставки пишутся с большой буквы. Допускается применение международного обозначения единицы информации с приставками "K" "M" "G", рекомендованного Международным стандартом Международной электротехнической комиссии МЭК 60027-2 (KB, MB, GB, Kbyte, Mbyte, Gbyte).

7. Допускается применение других внесистемных единиц величин. При этом наименования внесистемных единиц величин применяются совместно с указанием их соотношений с основными и производными единицами СИ.

Приложение N 4
к Положению о единицах величин,
допускаемых к применению
в Российской Федерации


ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ И ЛОГАРИФМИЧЕСКИЕ ЕДИНИЦЫ ВЕЛИЧИН


Наименование величины Единица величины
наименование обозначение значение
международное русское
1. Относительная величина: КПД; относительное удлинение; относительная плотность; деформация; относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости; магнитная восприимчивость; массовая доля компонента; молярная доля компонента и т.п. единица 1 1 1
процент % % 1·10 -2
промилле промилле промилле 1·10 -3
миллионная доля ppm млн -1 1·10 -6
2. Логарифмическая величина: уровень звукового давления; усиление, ослабление и т.п. бел B Б 1 Б = lg(P 2 /P 1) при P = 10P 1
1 Б = 2 lg (F 2 /F 1 при F 2 = √10F 1 , где P 1 , P 2 такие одноименные величины, как мощность, энергия, плотность энергии и т.п.; F 1 , F 2 - такие одноименные величины, как напряжение, сила тока, напряженность поля и т.п.
децибел dB дБ 0,1 Б
3. Логарифмическая величина - уровень громкости фон phon фон 1 фон равен уровню громкости звука, для которого уровень звукового давления равного с ним по уровню громкости звука частотой 1000 Гц равен 1 дБ
4. Логарифмическая величина - частотный интервал октава - окт 1 октава равна log 2 (f 2 /f 1) при f 2 /f 1 = 2, где f 1 , f 2 - частоты
декада - дек 1 декада равна lg(f 2 /f 1) при f 2 /f 1 = 10, где f 1 , f 2 - частоты
5. Логарифмическая величина: ослабление напряжения, ослабление силы тока, ослабление напряженности поля и т.п. непер Np Нп 1 Нп = ln(F 2 /F 1) при F 2 /F 1 = e = 2,718 ..., где F 1 , F 2 - такие одноименные величины, как напряжение, сила тока, напряженность поля и т.п., e - основание натуральных логарифмов. 1 Нп = 0,8686 Б = 8,686 дБ

Приложение N 5
к Положению о единицах величин,
допускаемых к применению
в Российской Федерации


ДЕСЯТИЧНЫЕ МНОЖИТЕЛИ, ПРИСТАВКИ И ОБОЗНАЧЕНИЯ ПРИСТАВОК
ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ КРАТНЫХ И ДОЛЬНЫХ ЕДИНИЦ ВЕЛИЧИН


Десятичный множитель Приставка Обозначение приставки Десятичный множитель Приставка Обозначение приставки
международное русское международное русское
10 24 иотта Y И 10 -1 деци d д
10 21 зетта Z З 10 -2 санти с с
10 18 экса Е Э 10 -3 милли m м
10 15 пета Р П 10 -6 микро мю мк
10 12 тера Т Т 10 -9 нано n н
10 9 гига G Г 10 -12 пико р п
10 6 мега М М 10 -15 фемто f ф
10 3 кило k к 10 -18 атто а а
10 2 гекто h г 10 -21 зепто z з
10 1 дека da да 10 -24 иокто y и

Примечание. Для образования кратных и дольных единиц массы вместо единицы массы - килограмм используется дольная единица массы - грамм и приставка присоединяется к слову "грамм". Дольная единица массы - грамм применяется без присоединения приставки.

При написании наименований и обозначений десятичных кратных и дольных единиц СИ, образованных с помощью приставок, приставка или ее обозначение пишется слитно с наименованием или обозначением единицы.

Допускается присоединение приставки ко второму множителю произведения или к знаменателю в случаях, когда такие единицы широко распространены.

К наименованию и обозначению исходной единицы не присоединяются 2 или более приставки одновременно.

Наименования десятичных кратных и дольных единиц исходной единицы, возведенной в степень, образуются путем присоединения приставки к наименованию исходной единицы.

Обозначения десятичных кратных и дольных единиц исходной единицы, возведенной в степень, образуются добавлением соответствующего показателя степени к обозначению десятичной кратной или дольной единицы исходной единицы. При этом показатель степени означает возведение в степень десятичной кратной или дольной единицы вместе с приставкой.


В Российской Федерации в установленном порядке допускаются к применению единицы величин Международной системы единиц, принятой Генеральной конференцией по мерам и весам, рекомендованные Международной организацией законодательной метрологии.

Наименования, обозначения и правила написания единиц величин, а также правила их применения на территории Российской Федерации устанавливает Правительство Российской Федерации, за исключением случаев, предусмотренных актами законодательства Российской Федерации.

Правительством Российской Федерации могут быть допущены к применению наравне с единицами величин Международной системы единиц внесистемные единицы величин.

Характеристики и параметры продукции, поставляемой на экспорт, в том числе средств измерений, могут быть выражены в единицах величин, установленных заказчиком.

3.1 Государственные эталоны единиц величин.

Государственные эталоны единиц величин используются в качестве исходных для воспроизведения и хранения единиц величин с целью передачи их размеров всем средствам измерений данных величин на территории Российской Федерации.

Государственные эталоны единиц величин являются исключительной федеральной собственностью, подлежат утверждению Госстандартом России и находятся в его ведении.

3.2 Основные единицы.

Основные единицы измерения Международной системы единиц СИ. Всего их семь:

    Единица длины – метр – длина пути, которую проходит свет в вакууме за 1/299792458 долю секунды;

    Единица массы – килограмм – масса, равная массе международного прототипа килограмма

    Единица времени – секунда – продолжительность 9192631770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения со стороны внешних полей;

    Единица силы электрического тока – ампер – сила, не изменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длинны и ничтожно малого кругового свечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, создал бы между этими проводниками силу, равную 0.2 мкН на каждый метр длинны;

    Единица термодинамической температуры – Кельвин – 1/273.16 часть термодинамической температуры тройной точки воды. Допускается также шкалы Цельсия;

    Единица количества вещества – моль – количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько атомов содержится в нуклиде углирода-12 массой 0.012 кг;

    Единица силы света – кандела – сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540*ТГц, энергетическая сила которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср^2

3.3 Производные единицы.

Производные единицы могут быть выражены через основные с помощью математических операций умножения и деления. Некоторым из производных единиц, для удобства, присвоены собственные названия, такие единицы тоже можно использовать в математических выражениях для образования других производных единиц. Математическое выражение для производной единицы измерения вытекает из физического закона, с помощью которого эта единица измерения определяется или определения физической величины, для которой она вводится. Например, скорость это расстояние, которое тело проходит в единицу времени; соответственно, единица измерения скорости м/с (метр в секунду). Часто одна и та же единица может быть записана по-разному, с помощью разного набора основных и производных единиц. Однако, на практике, используются установленные выражения, которые наилучшим образом отражают физический смысл величины.

Примеры несистемных единиц:

Плоский угол (радиан), телесный угол (стерадиан), температура по шкале Цельсия (градус Цельсия), частота (герц), сила (ньютон), Энергия (джоуль), мощность (ватт), ддавление(Паскаль), световой поток (люмен), освещённость (люкс), электрический заряд (кулон), разница потенциалов (вольт), сопротивление (ом), ёмкость (фарад), магнитный поток (Вебер), магнитная индукция (тесла), индуктивность (генри), электрическая проводимость (Сименс), Радиоактивность (Беккерель), поглощённая доза ионизирующего излучения (грей), эффективная доза ионизирующего излучения (зиверт), активность катализатора (катал).