國際單位制

國際單位的定義

單位制

例如,如果你測量身高並報告為100,這個結果毫無意義。同樣,如果你測量體重並報告為20,這個結果對其他人來說也毫無意義且難以理解。除了報告具體的數字或數值外,測量結果還必須包含單位。如果你說你的身高是2英尋,那麼2就是測量值,英尋是你使用的單位。習慣使用英尋的人能夠理解這個測量結果。或者,如果你測量課堂上使用的桌子的長度並報告為5跨度,那麼對於習慣使用跨度作為單位的人來說,這個結果也是可以理解的。

世界上使用的長度單位有很多種,這取決於各地的習慣。例如,英國曾經使用的長度單位是碼(yard),法國曾經使用的長度單位是英尺(foot),古埃及曾經使用的長度單位是肘尺(cubit)。如果你習慣使用跨度(span)或英尋(fathom)作為長度單位,然後讀到一篇文章說世界最高峰的高度是10.000碼,你肯定會感到困惑,無法清楚地了解這座山的高度。

一拃(span)的定義是:伸直手臂時,拇指指尖到食指指尖的距離。一英尋(fathom)的定義是:伸直手臂時,中指指尖到臂尖的距離。一碼(yard)的定義是:西元1120年,英國國王的鼻尖到他伸直的臂尖的距離。一英尺(腳)的定義是:法國國王路易十四的腳長。一肘(cubit)的定義是:伸直手臂時,手肘到中指指尖的距離。一拃、一英尋、一碼或一英尺都是長度的基本單位。如果一張桌子的長度等於5拃,那麼桌子的長度就是測量者拃長的5倍。在這種情況下,人體的拃長被用作長度測量的標準單位。

了解人體生長發育至關重要,因此跨度、英尋、肘尺、英尺或碼等計量單位也會隨之改變。同樣,使用不同的計量單位可能會給不熟悉它們的人造成困惑。為了獲得準確可靠的測量結果,需要一個不變且可重複的標準基準量,以便在全球範圍內使用。

國際單位制

世界各地科學家和工程師使用的單位制最初被稱為公制。自1960年以來,它被稱為國際單位制,簡稱SI。基本量的SI單位可以在基本量表中找到。

量的導出單位可以用兩個或多個基本單位表示;例如,面積單位是 m² ,速度單位是 m/s,密度或質量單位是 kg/m³ ,加速度單位是 m/s² ,力單位是 kg m/s²,功和能量單位是 kg m² / s² ,功率單位是 kg m² / s³。

一些導出量,其單位由幾個基本量單位組成,被賦予了特殊的名稱;例如,力的單位 kg m/s²稱為牛頓 (N),功和能量的單位 kg m² / s²稱為焦耳 (J),功率的單位 kg m² / s³稱為瓦特 (W)。

單位前綴    

我們可以使用單位前綴來表示國際單位制 (SI) 單位的倍數。單位前綴是基本單位的 10 倍。通常將單位前綴新增至國際單位制單位後,以建立新的單位。

單位前綴 - 1

加到基本單位的單位前綴範例

單位前綴 - 2

新增到派生單位的單位前綴範例:
1千瓦(kW)= 103 W = 1000 W —> W = 瓦特(功率單位)
1 兆瓦 (MW) = 106 W = 1000.000 W —> W = 瓦特(功率單位)
1 MV(兆伏)= 106 V = 1000.000 V —> V = 伏特(電壓單位)
1 nC(納庫侖)= 1 nC = 10-9 C —> C = 庫侖(電力的單位)
1 kPa(千帕)= 103 Pa —> Pa = 帕斯卡(壓力單位)
1 GHz(吉赫茲)= 109 Hz —> Hz = 赫茲(頻率單位)

參考文獻