Системы единиц физических величин История создания

Методика создания первой системы единиц была предложена Гауссом в 1832 году. Ее принципы:

• За основу системы принимают несколько основных независимых друг от друга физических величин, единицы измерения которых называют основными единицами системы;

• Остальные величины называют производными и их единицы измерения устанавливают через основные, используя известные физические законы.

Гаусс построил систему, назвав ее «абсолютной», на основе 3-х основных единиц: миллиметр (длина), миллиграмм (масса), секунда (время). Эта система не получила широкого распространения, но методика построения систем, созданных позже, осталась.

В различных областях науки и техники применялись следующие системы единиц:

Наименование системы	Основные единицы	Достоинства или недостатки системы
СГС	сантиметр, грамм, секунда	Необходимость введения констант при электромагнитных измерениях.
МКГСС	метр, килограмм-сила, секунда	Путаница между единицами силы и массы.
МТС	метр, тонна, секунда	Сложность использования в быту.
Абсолютная практическая система электрических единиц	ампер Появились единицы: вольт, ом, фарад, ватт, генри	Нет связи с единицами механических величин.
МКСА	метр, килограмм, секунда, ампер	Позволила согласовать единицы механических и электрических величин, вошла в SI.

Система физических величин – это совокупность взаимосвязанных физических величин, образованная в соответствии с принятыми принципами, когда одни величины принимаются за независимые, а другие являются функциями независимых величин.

Основной принцип построения системы единиц – удобство ее использования.

Виды единиц физических величин (фв)

Основная единица – единица измерения ФВ, входящая в систему единиц и условно принятая в качестве независимой от других единиц этой системы.

Производная единица – единица производной ФВ, образованная в соответствии с уравнением, связывающим ее с основными единицами.

Когерентная единица – производная единица ФВ, связанная с другими единицами системы уравнением, в котором числовые коэффициенты пропорциональности равны 1 (пример).

Системная единица – единица, входящая в принятую систему единиц.

Внесистемная единица – единица, не входящая в принятую систему единиц.

Кратная единица – единица в целое число раз большая системной или внесистемной единицы.

Дольная единица - единица в целое число раз меньшая системной или внесистемной единицы.

Узаконенные единицы – единицы, установленные для применения в стране в соответствии с законодательными актами.

Система, состоящая из основных и когерентных производных единиц – когерентная система.

Все основные и производные и их кратные и дольные единицы являются системными.

Кратные и дольные единицы не являются когерентными.

Международная система единиц (System International - si)

Решение о создании – 1948 год. Принята на XI Генеральной конференции по мерам и весам (ГКМВ) в Париже в 1960 году.

Принципы построения SI:

- установлено 7 основных единиц;

- производные единицы образуются с помощью уравнений связи;

- система когерентна;

- наряду с системными единицами допущены некоторые внесистемные единицы;

- системные и внесистемные единицы могут быть кратными и дольными.

ГОСТ 8.417-2002 «Единицы величин» устанавливает единицы величин, в том числе единицы SI, применяемые в РФ:

1. Основные единицы SI и их определения приведены в таблице 2.

2. Производные единицы SI образуются на основании законов, устанавливающих связь между ФВ или на основании определений ФВ.

Примеры (указывают на когерентность SI):

- единицей силы является ньютон, равный силе, сообщающей телу массой 1 кг ускорение 1м/с². F = m · a.

Обычно наименования производных единиц образуются из наименований единиц величин, входящих в определяющие уравнения, но 22 производных единицы имеют специальные наименования, приведенные в таблице 3.

3. В таблице 4 - Внесистемные единицы, допустимые к применению наравне с единицами SI: во всех областях, в специальных областях, единицы относительных и логарифмических величин.

4. В таблице 5 – Внесистемные единицы, временно допустимые к применению, до принятия международных решений.

5. В таблице 6 – Множители и приставки, используемые для образования наименований и обозначений десятичных кратных и дольных единиц SI.

6. В таблице 7 – Единицы количества информации.

7. В таблице 8 – Единицы, допущенные к применению до 01.01.1980, но ввиду широкого распространения, применяющиеся до сих пор (в ГОСТ не указаны).