|
Az SI mértékegységrendszer, mértékegységek
A különböző mértékegységrendszerek eltérő alapegységeket választottak. A leggyakrabban használt mértékegységrendszer az SI rendszer, vagy más néven a Mértékegységek nemzetközi rendszere, melynek mértékegységei az SI alapegységekből származnak. Minden SI származtatott egység ezen alapegységekből levezethető.
A Mértékegységek Nemzetközi Rendszere, röviden SI (Systeme international d’unités) modern, nemzetközileg elfogadott mértékegységrendszer, mely néhány kiválasztott mértékegységen, illetve a 10 hatványain alapul. A jelenleg használt SI mértékegységrendszert a 11. Általános Súly- és Mértékügyi Értekezlet (General Conference on Weights and Measures) fogadta el 1960-ban. Decimális mértékrendszer.
 Mértékegység átváltó
Mértékegységek váltószámai
Mértékegységek előtagjai
A korábbi, nemzetközileg is elfogadott mértékegységrendszert MKSA-nek nevezték, amely a méter, a kilogramm, a másodperc (secundum) és az amper mértékegységeken alapult, nevét ezek kezdőbetűiből alkották. Ezt egészítették ki később (1948-ban) 3 alapmértékegységgel: a erő (newton), az energia (joule) és a teljesítmény (watt) egységekkel.
A mértékegységek rendszerét az alapegységek, kiegészítő egységek és a velük leírható származtatott egységek alkotják.
A mértékegységek nagyságrendjét a prefixumok (előtagok) adják meg.
Magyarországon 1979 óta kötelező az SI-mértékrendszer használata. Az 1991. évi XLV. törvény 1. melléklete határozza meg a szabványos magyar mértékegységrendszer alapjait.
Hagyományosan más mértékegység rendszerek is használatban vannak:
- centiméter-gramm-másodperc mértékegységrendszer;
- Planck-egységek;
- USA hagyományos mértékegység rendszer;
- Birodalmi mértékegység rendszer, (angolszász mértékegységek);
- Kínai mértékegység rendszer;
- Orosz mértékegység rendszer.
Az alapegységek
A hosszúság mértékegysége a méter; jele: m. A méter annak az útnak a hosszúsága, amelyet a fény vákuumban a másodperc 299 792 458-ad része alatt megtesz.
A tömeg mértékegysége a kilogramm; jele: kg. A kilogramm az 1889. évben, Párizsban megtartott 1. Általános Súly- és Mértékügyi Értekezlet által a tömeg nemzetközi etalonjának elfogadott; a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Hivatalban, Sevres-ben őrzött platina-irídium henger tömege. Körülbelül ekkora tömegű egy liter tiszta víz, plusz 4 °C-on.
Az idő mértékegysége a másodperc; jele: s. A másodperc az alapállapotú 133cézium atom két hiperfinom energiaszintje közötti átmenetnek megfelelő sugárzás 9 192 631 770 periódusának időtartama.
Az elektromos áram erősségének mértékegysége az amper; jele: A. Az amper olyan állandó elektromos áram erőssége, amely két egyenes, párhuzamos végtelen hosszúságú, elhanyagolhatóan kicsiny kör keresztmetszetű és egymástól 1 méter távolságban, vákuumban elhelyezkedő vezetőben fenntartva, e két vezető között méterenként 2·10-7 newton erőt hozna létre. A mértékegység nevét a jelenség kutatójáról, André-Marie Ampere-ről kapta.
A termodinamikai hőmérséklet mértékegysége a kelvin; jele: K. A kelvin a víz hármaspontja termodinamikai hőmérsékletének 273,16-ad része. A mértékegység bevezetője William Thomson Kelvin.
Az anyagmennyiség mértékegysége a mól; jele: mol. A mól annak a rendszernek az anyagmennyisége, amely annyi elemi egységet tartalmaz, mint ahány atom van 0,012 kilogramm 12szén molekulában. A mól alkalmazásakor meg kell határozni az elemi egység fajtáját; ez atom, molekula, ion, elektron, más részecske vagy ilyen részecskék meghatározott csoportja lehet. Ez körülbelül 6,022045*1023 darab részecske.
A fényerősség mértékegysége a kandela; jele: cd. A kandela az olyan fényforrás fényerőssége adott irányban, amely 540·1012 hertz frekvenciájú monokromatikus fényt bocsát ki és sugárerőssége ebben az irányban 1 / 683-ad watt per szteradián. A mértékegység elnevezése a latin gyertya szóból ered.
Kiegészítő egységek
1995-ig a Nemzetközi mértékegység rendszerben az alapegységek mellett két kiegészítő egységet használtunk, melyek:
|
Fizikai mennyiség |
SI egység neve |
SI egység szimbóluma |
Kifejezése SI alapegységekkel |
|
síkszög |
radián |
rad |
1 m / m |
|
térszög |
szteradián |
sr |
1 m2 / m2 |
1995 októberében a 20. Általános Súly- és Mértékügyi Értekezlet úgy határozott, hogy a kiegészítő egységek olyan dimenziótlan származtatott egységek, amelyek szabadon használhatók más származtatott mennyiségek képzésére. (A döntés óta tehát nem létezik az SI-ben a kiegészítő egységek kategóriája.)
Származtatott egységek
A Nemzetközi Mértékegység-rendszer (SI) származtatott egységei az SI-alapegységek hatványainak szorzataként vagy hányadosaként képezhetők a megfelelő mennyiségekre vonatkozó fizikai egyenletek alapján. 1995 óta ide sorolják a korábban kiegészítő egységeknek nevezett egységeket is.
A származtatott egységek az alapegységeken és a kiegészítő egységeken kívül az úgynevezett külön nevű egységek segítségével is kifejezhetők.
Dimenzió nélküli származtatott egységek
A következő SI-egységek valójában dimenziónélküli arányok, melyek két azonos SI-egység osztásával keletkeznek. Emiatt az BIPM származtatottnak tekinti ezeket. Formálisan, SI-egységük egyszerűen az 1, de kaptak nevet olyan esetekre, amikor az egység hiánya félreértéshez vezethet (pl.: radián, szteradián).
Származtatott egységek, amelyek külön nevet kaptak
|
Fizikai mennyiség
|
SI egység neve
|
SI egység szimbóluma
|
Kifejezése SI-alapegységekkel
|
|
frekvencia |
hertz |
Hz |
1 / s |
|
erő
|
newton |
N |
kg·m / s2 |
|
nyomás |
pascal |
Pa |
N / m2 = kg / m·s2 |
|
energia, munka, hő
|
joule |
J |
Nm = kg·m2 / s2 |
|
teljesítmény, hőáramlás |
watt |
W |
J / s = kg·m2 / s3 |
|
elektromos töltés
|
coulomb |
C |
A·s |
|
elektromos feszültség |
volt |
V |
J / C |
|
elektromos ellenállás
|
ohm |
Ohm |
V / A = m2·kg / s3·A2 |
|
elektromos vezetőképesség
|
siemens |
S |
A / V = s3·A2 / m2·kg |
|
kapacitás |
farad |
F |
1 / cv = s4·A2 / m2·kg |
|
mágneses indukció
|
tesla |
T |
V·s / m2 = kg / s2·A |
|
mágneses fluxus
|
weber |
Wb |
V·s = m2·kg / s2·A |
|
induktivitás |
henry |
H |
V·s / A = m2·kg / s2·A2 |
|
hőmérséklet |
Celsius-fok |
°C |
K |
|
fényáram |
lumen |
lm |
cd·sr |
|
megvilágítás |
lux |
lx |
cd·sr / m2 |
|
radioaktivitás |
becquerel |
Bq |
1 / s |
|
elnyelt sugárdózis |
gray |
Gy |
J / kg = m2 / s2 |
|
dózisegyenérték |
sievert |
Sv |
J / kg = m2 / s2 |
|
katalitikus aktivitás |
katal |
kat |
mol / s |
Előtagok
Bizonyos fizikai vagy kémiai mennyiségek a megszokott mértékegységekben kifejezve számszerűen nehezen kezelhetők, mert egyszerűen túlságosan nagyok vagy kicsik. Ezért a Nemzetközi mértékegységrendszerben a prefixumokat, előtétszókat vagy előtagokat a nagyon nagy vagy nagyon kicsi mennyiségek rövid leírására használjuk.
A tíz hárommal osztható kitevőjű hatványainak rövidítésére használatosak leginkább:
|
Előtag |
Jele |
Szorzó hatvánnyal |
Szorzó számnévvel |
|
yotta- |
Y |
1024 |
kvadrillió |
|
zetta-
|
Z |
1021 |
trilliárd |
|
exa-
|
E |
1018 |
trillió |
|
peta-
|
P |
1015 |
billiárd |
|
tera-
|
T |
1012 |
billió |
|
giga-
|
G |
109 |
milliárd |
|
mega-
|
M |
106 |
millió |
|
kilo-
|
k |
103 |
ezer |
|
–
|
– |
100 |
egy |
|
milli-
|
m |
10-3 |
ezred |
|
mikro- |
µ |
10-6 |
milliomod |
|
nano-
|
n |
10-9 |
milliárdod |
|
piko-
|
p |
10-12 |
billiomod |
|
femto-
|
f |
10-15 |
billiárdod |
|
atto-
|
a |
10-18 |
trilliomod |
|
zepto-
|
z |
10-21 |
trilliárdod |
|
yocto- |
y |
10-24 |
kvadrilliomod |
Példák:
466 MHz (466 megahertz) = 466·106 Hz
75 km (75 kilométer) = 75·103 m
15 ms (15 miliszekundum) = 15·10-3 s
32 nF (32 nanofarad) = 32·10-9 F
Van néhány előtétszó, amely nem hárommal osztható hatványkitevőjű.
Ezek csak néhány alapegységgel használatosak:
|
Előtag |
Jele |
Szorzó |
Használat
|
|
hekto- |
h |
102 |
hl (hektoliter), hPa (hektopascal) |
|
deka- |
da |
10 |
dag (hétköznapi változat: dkg) (dekagramm) |
|
deci- |
d |
10-1 |
dl (deciliter), dm (deciméter), dg (decigramm) |
|
centi- |
c |
10-2 |
cl (centiliter), cm (centiméter), cg (centigramm) |
Forrás: muszakiak.hu - A műszaki portál |
