Основные физические величины и единицы их измерения

В науке и технике используются единицы измерения физических величин, образующие определенные системы. В основу совокупности единиц, устанавливаемой стандартом для обязательного применения, положены единицы Международной системы (СИ). В теоретических разделах физики широко используются единицы систем СГС: СГСЭ, СГСМ и симметричной Гауссовой системы СГС. Определенное применение находят также единицы технической системы МКГСС и некоторые внесистемные единицы.

Международная система (СИ) построена на 6 основных единицах (метр, килограмм, секунда, кельвин, ампер, кандела) и 2 дополнительных (радиан, стерадиан). В окончательной редакции проекта стандарта “Единицы физических величин” приведены: единицы системы СИ; единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ, например: тонна, минута, час, градус Цельсия, градус, минута, секунда, литр, киловатт–час, оборот в секунду, оборот в минуту; единицы системы СГС и другие единицы, применяемые в теоретических разделах физики и астрономии: световой год, парсек, барн, электронвольт; единицы, временно допускаемые к применению такие, как: ангстрем, килограмм–сила, килограмм–сила–метр, килограмм–сила на квадратный сантиметр, миллиметр ртутного столба, лошадиная сила, калория, килокалория, рентген, кюри. Важнейшие из этих единиц и соотношения между ними приведены в табл.П1.

Сокращенные обозначения единиц, приведенные в таблицах, применяются только после числового значения величины или в заголовках граф таблиц. Нельзя применять сокращенные обозначения вместо полных наименований единиц в тексте без числового значения величин. При использовании как русских, так и международных обозначений единиц используется прямой шрифт; обозначения (сокращенные) единиц, названия которых даны по именам ученых (ньютон, паскаль, ватт и т.д.) следует писать с заглавной буквы (Н, Па, Вт); в обозначениях единиц точку как знак сокращения не применяют. Обозначения единиц, входящих в произведение, разделяются точками как знаками умножения; в качестве знака деления применяют обычно косую черту; если в знаменатель входит произведение единиц, то оно заключается в скобки.

Для образования кратных и дольных единиц используются десятичные приставки (см. табл. П2). Особенно рекомендуется применение приставок, представляющих собой степень числа 10 с показателем, кратным трем. Целесообразно использовать дольные и кратные единицы, образованные от единиц СИ и приводящие к числовым значениям, лежащим между 0,1 и 1000 (например: 17 000 Па следует записать как 17 кПа).

Не допускается присоединять две или более приставок к одной единице (например: 10^–9 м следует записать как 1 нм). Для образования единиц массы приставку присоединяют к основному наименованию “грамм” (например: 10^–6 кг= =10^–3 г=1 мг). Если сложное наименование исходной единицы представляет собой произведение или дробь, то приставку присоединяют к наименованию первой единицы (например кН∙м). В необходимых случаях допускается в знаменателе применять дольные единицы длины, площади и объема (например В/см).

В табл.П3 приведены основные физические и астрономические постоянные.

Таблица П1

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН В СИСТЕМЕ СИ

И ИХ СООТНОШЕНИЕ С ДРУГИМИ ЕДИНИЦАМИ

Наименование величин	Единицы измерения	Сокращенное обозначение	Размер	Коэффициент для приведения к единицам СИ
СГС	МКГСС и внесистемные единицы
Основные единицы
Длина	метр	м		1 см=10–2 м	1 Å=10–10 м 1 св.год=9,46×1015 м
Масса	килогамм	кг		1г=10–3 кг
Время	секунда	с			1 ч=3600 с 1 мин=60 с
Температура	кельвин	К			1 0С=1 К
Сила тока	ампер	А		1 СГСЭI= =1/3×10–9 А 1 СГСМI=10 А
Сила света	кандела	кд
Дополнительные единицы
Плоский угол	радиан	рад			10=p/180 рад 1¢=p/108×10–2 рад 1²=p/648×10–3 рад
Телесный угол	стерадиан	ср			Полный телесный угол=4p ср
Производные единицы
Частота	герц	Гц	с–1

Продолжение табл .П1

Угловая скорость	радиан в секунду	рад/с	с–1		1 об/с=2p рад/с 1об/мин= =0,105 рад/с
Объем	кубический метр	м3	м3	1см2=10–6 м3	1 л=10–3 м3
Скорость	метр в секунду	м/с	м×с–1	1см/с=10–2м/с	1км/ч=0,278 м/с
Плотность	килограмм на куби-ческий метр	кг/м3	кг×м–3	1г/см3= =103 кг/м3
Сила	ньютон	Н	кг×м×с–2	1 дин=10–5 Н	1 кг=9,81Н
Работа, энергия, количество тепла	джоуль	Дж (Н×м)	кг×м2×с–2	1 эрг=10–7 Дж	1 кгс×м=9,81 Дж 1 эВ=1,6×10–19 Дж 1 кВт×ч=3,6×106 Дж 1 кал=4,19 Дж 1 ккал=4,19×103 Дж
Мощность	ватт	Вт (Дж/с)	кг×м2×с–3	1эрг/с=10–7Вт	1л.с.=735Вт
Давление	паскаль	Па (Н/м2)	кг∙м–1∙с–2	1дин/см2=0,1Па	1 ат=1 кгс/см2= =0,981∙105 Па 1мм.рт.ст.=133 Па 1атм= =760 мм.рт.ст.= =1,013∙105Па
Момент силы	ньютон–метр	Н∙м	кгм2×с–2	1 дин×см= =10–7 Н×м	1 кгс×м=9,81 Н×м
Момент инерции	килограмм–метр в квадрате	кг×м2	кг×м2	1 г×см2= =10–7 кг×м2
Динамическая вязкость	паскаль–секунда	Па×с	кг×м–1×с–1	1П/пуаз/= =0,1Па×с

Продолжение табл .П1

Кинематическая вязкость	квадратный метр на секунду	м2/с	м2×с–1	1Ст/стокс/= =10–4м2/с
Теплоемкость системы	джоуль на кельвин	Дж/К	кг×м2 х х с–2×К–1		1 кал/0С=4,19 Дж/К
Удельная теплоемкость	джоуль на килограмм–кельвин	Дж/ (кг×К)	м2×с–2×К–1		1 ккал/(кг×0С)= =4,19×103 Дж/(кг×К)
Электрический заряд	кулон	Кл	А×с	1СГСЭq= =1/3×10–9 Кл 1СГСМq= =10 Кл
Потенциал, электрическое напряжение	вольт	В (Вт/А)	кг×м2 х х с–3×А–1	1СГСЭu= =300 В 1СГСМu= =10–8 В
Напряженность электрического поля	вольт на метр	В/м	кг×м х х с–3×А–1	1 СГСЭЕ= =3×104 В/м
Электрическое смещение (электрическая индукция)	кулон на квадратный метр	Кл/м2	м–2×с×А	1СГСЭD= =1/12p х х 10–5 Кл/м2
Электрическое сопротивление	ом	Ом (В/А)	кг×м2×с–3х х А–2	1СГСЭR= 9×1011 Ом 1СГСМR= 10–9Ом
Электрическая емкость	фарад	Ф (Кл/В)	кг–1×м–2 х с4×А2	1СГСЭС= 1 см= =1/9×10–11 Ф

Окончание табл .П1

Магнитный поток	вебер	Вб (В×с)	кг×м2×с–2 х х А–1	1СГСМф= =1 Мкс (максвел) = =10–8 Вб
Магнитная индукция	тесла	Тл (Вб/ м2)	кг×с–2×А–1	1СГСМВ= =1 Гс(гаусс)= =10–4 Тл
Напряженность магнитного поля	ампер на метр	А/м	м–1×А	1СГСМН= =1Э(эрстед)= =1/4p×103 А/м
Магнитодвижущая сила	ампер	А	А	1СГСМFm
Индуктивность	генри	Гн (Вб/А)	кг×м2 х х с–2×А–2	1СГСМL= 1 см= =10–9 Гн
Световой поток	люмен	лм	кд
Яркость	кандела на квадратный метр	кд/м2	м–2×кд
Освещенность	люкс	лк	м–2×кд

Таблица П2