WikiDer > SI-Basiseinheit
Es EinheitssystemSI definiert sieben SI-Basiseinheiten,[1] ebenfalls SI-Bodeneinheiten erwähnt. Dies sind Grundeinheiten für physikalische Quantitäten. Alle anderen SI-Einheiten sind Produkte von Potenzen dieser Grundeinheiten.
| Name | Symbol | ehrgeizig | Symbol | Aktuelle Definition (seit 20.05.2019) | Historische Provenienz/Definition |
|---|---|---|---|---|---|
| zweite | so | Zeit | Die Zeiteinheit ist die Dauer von 9 192 631 770Perioden des Strahlung was dem entspricht Übergang zwischen den beiden Hyperfeinenergieniveaus des Grundzustand von dem Cäsium-133-Atom(13. CGPM (1967-1968) Resolution 1, CR 103). Diese Definition setzt a Cäsium-133 Atom in Ruhe am absoluten Nullpunkt (von CIPM 1997 hinzugefügt). | Der Tag ist in 24 Stunden unterteilt, jede Stunde in 60 Minuten und jede Minute in 60 Sekunden. Eine Sekunde war somit 1 / (24 × 60 × 60) Teil eines Tages. Historisch gesehen war dies die Sonnenzeit verwendet, wobei die durchschnittliche Zeit zwischen 2 aufeinanderfolgenden nachmittage wurde als Definition von 1 Tag verwendet. | |
| Meter | ich | Länge | Die Längeneinheit ist gleich der Strecke, die das Licht zurücklegt Vakuum reist in einem Zeitintervall von 1/299.792.458 Sekunden(17. CGPM (1983) Resolution 1, CR 97). Diese Zahl ist genau. Infolgedessen ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum genau definiert als c0 = 299.792.458 m/s. | 1 / 10.000.000 ein Teil der Distanz zwischen den Arktis und der Äquator, gemessen entlang der Meridian von Paris. | |
| Kilogramm | kg | Masse | Die Masseneinheit ist definiert durch Plancksche Konstante (ha) zu fixieren bei 6,62607015×10−34 ausgedrückt in der Einheit J s, die gleich kg m . ist2 so−1, wobei Meter und Sekunde definiert sind durch c undνcs.[2] | Die Masse von 1 LiterWasser, bei einer Temperatur, bei der das Wasser in Eisform zu schmelzen begann. Ein Liter entspricht 1 dm2. | |
| Ampere | ein | elektrischer Strom | Die Einheit des elektrischen Stroms ist definiert durch elementarladung (e) zu fixieren bei 1,602176634×10−19 ausgedrückt in der Einheit C, die gleich As s ist, wobei die zweite durch ∆ . definiert istνcs.[2] | Der elektrische Strom, der benötigt wird, um 1.118 mg . zu produzieren Silber- Niederschlag pro Sekunde in a Silbernitratlösung. | |
| Kelvin | k | Absolute Temperatur | Die Einheit der Temperatur ist definiert durch Boltzmann-Konstante (k) zu fixieren bei 1,380649×10−23 ausgedrückt in der Einheit J K−1, was gleich kg m . ist2 so−2 k−1, wobei Kilogramm, Meter und Sekunde definiert sind durch ha, c undνcs.[2] | Das Celsius-Skala: Die Kelvin-Skala wird tatsächlich von der Celsius-Skala abgeleitet, nur mit dem Nullpunkt gleich dem Absoluter Nullpunkt. | |
| Maulwurf | Maulwurf | Menge an Staub | Die Mengeneinheit Angelegenheit. Ein Mol ist gleich 6,02214076 × 1023 Elementarteilchen. Diese Zahl ist gleich der ermittelten Menge der Avogadro .s Konstante.[2] | Das Atommasse oder molekulare Masse geteilt durch Molmassenkonstante, 1 g/mol. | |
| candela | CD | Helligkeit | Die Einheit der Lichtstärke ist gleich der Lichtstärke, die in eine bestimmte Richtung von einer Quelle abgestrahlt wird, die monochrome Strahlung bei a Frequenz ab 540×1012Hertz und deren Strahlung in dieser Richtung von 1/683 Watt pro Steradiant ist (16. CGPM (1979) Resolution 3, CR 100). | Eine Candela entspricht ungefähr der Lichtstärke von 1 Kerze (Candela ist das lateinische Wort für Kerze). |
Die kohärente Einheit der Geschwindigkeit m/s basiert zwar formal auf dem Meter und die zweite hängt aufgrund der Definition des Meters eigentlich nur von der Lichtgeschwindigkeit ab. Dennoch ist Länge die Grundgröße und nicht Geschwindigkeit; solche Entscheidungen hängen daher nicht von den Definitionen ab. Deshalb ist es auch notwendig für die Neudefinition der Grundeinheiten ab dem 20. Mai 2019 soll die Wahl der Basisvariablen nicht geändert werden. Die Definitionsreihenfolge wird so geändert, dass eine Definition niemals eine noch nicht definierte Einheit verwendet. Die Reihenfolge ist Sekunde, Meter, Kilogramm, Ampere, Kelvin, Mol, Candela. Das ist jetzt anders; man beginnt mit dem Meter, obwohl es vom zweiten abhängt.
Gleiches gilt nach der Neudefinition für die kohärente Ladungseinheit Coulomb: Obwohl sie formal auf dem Ampere basiert und zweitens aufgrund der Definition des Amperes tatsächlich nur von der Elementarladung abhängt. Dennoch bleibt die Stromstärke die Grundgröße.
Von nun an wird auch Energie über Photonen mit der Zeit in Beziehung gesetzt und daraus Masse und Temperatur abgeleitet.
Zusätzliche Basiseinheiten
Neben den sieben Bodeneinheiten haben sich im SI-System zwei weitere Grundeinheiten etabliert.[3]
| Name | Symbol | ehrgeizig | Symbol | Definition |
|---|---|---|---|---|
| radial | rad | flache Ecke | , , | Der Bogenmaß ist der Winkel zwischen zwei Radien eines Kreises, die am Umfang einen Bogen schneiden, dessen Länge gleich dem Radius ist. |
| Steradiant | sr | Raumwinkel | Ω | Der Steradiant ist der Raumwinkel, der, wenn sein Scheitel mit dem Mittelpunkt einer Kugel zusammenfällt, auf dieser Kugel eine Fläche schneidet, die der eines Quadrats mit dem Radius dieser Kugel als Seite entspricht. |
Keine Kreisdefinitionen
Es gibt kein Duo von Basiseinheiten, das nur in Bezug auf andere Basiseinheiten definiert ist.
- Das Ampere wird in Newton angegeben. 1 Newton ist jedoch 1 kg m s−2
- Die Candela wird in Hertz, Watt und Steradiant definiert. Ein Hertz ist 1 s−1, ein Watt ist 1 J s−1 = 1 kg m2 so−3 und das Sterad ist eine dimensionslose Einheit.
Kilogramm
Aus historischen Gründen wurde das Kilogramm als Basiseinheit gewählt (z.B. N = kg·m / s²), obwohl ein Benennungssystem verwendet wird, als ob Gramm die Basiseinheit wäre. Siehe auch Basiseinheiten.
Neue Definitionen der Basiseinheiten ab 20. Mai 2019
Am 16. November 2018 hat die 26. Sitzung der CGPM beschlossen, die Definitionen zum 20. Mai 2019 zu ändern. Für vier Definitionen (kg, A, K, mol) ist dies eine inhaltliche Änderung, für die anderen drei (s, m, cd) nur eine andere Formulierung. Die Reihenfolge ist so, dass keine Definition von etwas abhängt, das noch nicht definiert wurde.[4][5][6]
- Sekunde (s) ist gleich der Dauer von 9 192 631 770 Strahlungsperioden entsprechend der Übergang zwischen den beiden Hyperfeinenergieniveaus des Grundzustandes der Cäsium-133-Atom in Ruhe bei der Absoluter Nullpunkt;
- Meter (m) ist so, dass die Lichtgeschwindigkeitc im Vakuum ist gleich 299 792 458 ms−1 (hängt von den oben definierten s ab);
- Kilogramm (kg) ist so, dass die Plancksche Konstanteha gleich 6,626 070 15 × 10−34 so−1 ich2 kg entweder J·s (hängt von den oben definierten s und m ab);
- Ampere (A) ist so, dass die elementarladunge gleich 1,602 176 634 × 10−19 s A entweder C (hängt von den oben definierten s ab);
- Kelvin (K) ist so, dass Boltzmann-Konstantek (oder kB) gleich 1,380 649 × 10−23 so−2 ich2 kg K−1 oder J/K (abhängig von s, m und kg wie oben definiert)
- Maulwurf ist so, dass die Avogadro .s KonstanteNeinein gleich 6,022 140 76 × 1023 Maulwurf−1 (unabhängig von den anderen Definitionen);
- candela (cd) ist so, dass die spezifischer Lichtstrom für monochrome Abstrahlung von 540 THz gleich 683 s3 ich−2 kg−1 cd sr entweder cd sr W−1 oder lm/W (abhängig von den oben definierten s, m und kg).
| Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise Quelle
Verweise
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