Remove ads

A Nemzetközi Mértékegységrendszer, röviden SI (Système International d’Unités) modern, nemzetközileg elfogadott mértékegységrendszer, amely néhány kiválasztott mértékegységen, illetve a 10 hatványain alapul.

Thumb
Az SI alapegységei és összefüggéseik

Az SI-mértékegységrendszert a 11. Általános Súly- és Mértékügyi Konferencia (Conférence Générale des Poids et Mesures, CGPM) 1960-ban fogadta el.[1]

Előzmények

Az 1960 előtti, nemzetközileg is elfogadott mértékegységrendszert MKSA-nak nevezték, amely a méter, a kilogramm, a másodperc (secundum) és az amper mértékegységeken alapult, nevét ezek kezdőbetűiből alkották. Ezt egészítették ki később (1948-ban) három mértékegységgel: az erő (newton), az energia (joule) és a teljesítmény (watt) egységekkel.[forrás?]

A mértékegységek rendszerét az alapegységek, a kiegészítő egységek és a velük leírható származtatott egységek alkotják.

A mértékegységek nagyságrendjét a prefixumok (előtagok) adják meg.

A Magyar Népköztársaságban már 1960-tól az SI figyelembevételével készült kormányrendelet (50/1960. Korm. sz.) szabályozta a mértékegységek használatát. 1972-ben megjelent az MSZ 4900 „Fizikai mennyiségek neve, jele és mértékegysége” című magyar szabvány, amely teljes egészében a nemzetközi mértékegységrendszert használta, de kötelező használatát nem írta elő. 1976-ban kiadták a 8/1976.(IV. 27) MT. sz. minisztertanácsi rendeletet, amely már előírta az SI rendszerre való kötelező áttérést. Ez a rendelet az SI kizárólagos, kötelező használatát (azaz más mértékegységek használatának tilalmát) 1980. január 1-jétől írta elő. A Magyar Köztársaság országgyűlése az 1991. évi XLV. törvény 1. mellékletében ismét meghatározta a szabványos magyar mértékegységrendszer alapjait, az 1976 óta ismertté vált tudományos eredmények figyelembevételével. Jelenleg ez az idevágó joghatályos előírás. Az SI-mértékegységrendszer továbbfejlesztése a Mennyiségek Nemzetközi Rendszere, ez gondolkodásmódjában eltérő, de az SI valamennyi mértékegysége változatlan értelmezésű maradt.

Remove ads

Mértékegységek

A nemzetközi rendszer mértékegységeket és prefixumokat tartalmaz. Az SI-mértékegységeket két részre lehet osztani. Hét SI-alapegység van, melyekkel a többi származtatott egységet lehet létrehozni. Az SI-mértékegységeken kívül több nem SI-mértékegység is használatos az SI-vel összhangban.[2]

További információk mértékegység neve, jele ...
SI-alapegységek
mértékegység neve
jele
mennyiség neve
mennyiség jele
méter
m
hossz
   l (kis L)
kilogramm[* 1]
kg
tömeg
m
másodperc
s
idő
t
amper
A
elektromos áramerősség
   I (nagy i)
kelvin
K
abszolút hőmérséklet
T
mól
mol
anyagmennyiség
n
kandela
cd
fényerősség
Iv
Bezárás

SI-prefixumokat lehet hozzátenni a mértékegységekhez, hogy így osztó, vagy szorzó (kisebb, vagy nagyobb) mértékegységhez jussunk. Mindegyik prefixum a 10 hatványa. Például a kilo- ezerszerest, a milli- ezredrésznyit jelent, így ezer milliméter egy méter és ezer méter egy kilométer. A prefixumokat nem lehet többszörösen alkalmazni: a kilogramm milliomod része milligramm és nem mikrokilogramm. Érdekes mértékegységek találhatóak a Sulineten.[4] Mértékegységek és letölthető átváltó (Műszaki portál)[5]

Megjegyzés
      1. Sajátos helyzet áll fenn a tömeg mértékegysége esetében. Maga a mértékegység a gramm, amely durván 1 cm³ tiszta, hideg víz tömege, jele g és a prefixumokat ez elé kell illeszteni. A tömeg SI-alapegysége viszont a kilogramm, amely a nevének megfelelően pontosan 1000 grammot jelent. Az SI-rendszer megalkotói a tömeg alapegységét a Sèvres-ben gondosan őrzött etalon tömegeként definiálták, és magát a grammot is ebből kell visszaszármaztatni. Ezt a furcsa helyzetet a köztársasági politikai helyzet idézte elő 1795-ben.[3] A név eredetileg a grave volt, de ez a szó rosszul hangzott a forradalmárok számára, mert a német Graf szóra emlékeztetett. 2018 novembere óta már a kilogramm definíciója is természeti állandón alapul.

        Előtagok (prefixumok)

        A BIPM és a NIST által közreadott lista:[6][7]

        További információk Előtag, Jele ...
        Bezárás

        A magyar mérésügyi törvény csak egyes kiemelt esetekben engedélyezi a hekto, deka, deci, centi előtagokat, mint például a deciliter, vagy dekagramm esetében (a tíz hatványkitevője nem többszöröse a háromnak).

        Koherencia

        A mértékegységrendszer koherenciája azt jelenti, hogy a rendszerhez tartozó egységeket korlátozás nélkül átszámíthatjuk egymásba, és a számításoknál együtthatókat, vagy matematikai függvényeket nem kell alkalmazni. Valamennyi mértékegység az alapvető mértékegységekből szorzás, vagy hatványozás műveletével levezethető. A kifejezés a kohézió (összetartozás) szóból származik. Rövid meghatározása a MKEH honlapján található.[8]

        Az SI koherenciáját sértő mennyiségek:

        • a vákuum permeabilitásának értékében szerepel a .
        • a Planck-állandó és a Dirac-állandó közötti átszámításban szerepel a .
        • a prefixumok valójában együtthatóként viselkednek, ezért a prefixumos mértékegységek nem koherens SI-mértékegységek:[9] „Ezek előnyösek abból a célból, hogy kifejezhessük olyan mennyiségek mérőszámát, amelyek vagy túl nagyok, vagy túlságosan kicsik a koherens mértékegységhez képest.” Ugyanott: „Bár a prefixumokat az SI-mértékegységeivel együtt használjuk, az eredményül kapott egységek nem koherensek többé, mivel a származtatott egységhez illesztett prefixum valójában együtthatóként viselkedik.”
        • A prefixumok közt is kifejezetten magyar jelenség a deka „dk”-val való jelölése a nemzetközileg elfogadott „da” helyett. Jellemzően tömeg-mértékegységként „dkg” formában fordul elő, jelentése összetett szóalkotás: deka-gramm. Ez a mértékegység először – hivatalosan – az 1907. évi V. törvénycikkben jelenik meg: „A kilogramm századrésze, dekagramm elnevezéssel, jelzése: dkg”. A jelenleg hatályos 1991. évi XLV. törvény határozottan csak a „da” prefixumot tekinti érvényesnek a deka kifejezésére. A deka a görög tíz számnévből származik.
        • Az SI által elfogadott, nem koherens mértékegységek: a csillagászati egység, a km/h, az óra, a nap, a perc, a szögfok, szögperc és szögmásodperc, az elektronvolt, a kWh, a var, a hektár, a neper, a bel (dB), a liter, a tonna és a bar.
        Remove ads

        Az SI-mértékegységrendszer megújítása

        A 24. általános Súly- és Mértékügyi Konferencia 2011. október 16-22. között jelentős döntéseket hozott a nemzetközi mértékegységrendszerrel kapcsolatban. A határozat szerint a mértékegységeket általános fizikai állandókkal fogják definiálni.[10] Hét általános természeti állandó értékét rögzítik 2018-ban. Ezek közül kettő már korábban is mérési bizonytalanság nélkül rögzített értékű volt:

        a cézium-133 által kibocsátott fény frekvenciája ,
        a fény sebessége .

        A 2018. november 13-16. között Versailles-ban megtartott 26. általános Súly- és Mértékügyi Konferencia határozata szerint a további öt természeti állandó értéke:[11]

        a Planck-állandó,
        az elemi töltés,
        a Boltzmann-állandó,
        az Avogadro-állandó,
        a spektrális fényhasznosítás értéke az frekvenciájú monokromatikus sugárzás esetén

        Ennek megfelelően a másodperc és a méter definíciója lényegében nem, de a kilogramm és vele összefüggésben a többi alapmértékegység definíciója alapvetően megváltozik.

        a másodpercet a cézium-133 sugárzása,
        a métert a fény sebessége,
        a kilogrammot a Planck-állandó,
        az ampert az elemi töltés értéke,
        a kelvint a Boltzmann-állandó,
        a mól mértékegységet az Avogadro-állandó,
        a kandelát a spektrális fényhasznosítás maximális értéke alapján definiálják.

        A mértékegységek definíciója nem változtatja meg jelentősen az értéküket, de megbízhatóbbá teszi az értéküket. A víz hármaspontja termodinamikai hőmérsékletének változása például kisebb lesz 0,25 mK-nél.

        A változtatások következményeként az eddiginél nagyobb eltérés lesz majd a definíció és a valóságos mérés között. A kilogramm számára két mérési eljárást versenyeztettek: a szilícium-gömbbel történő, illetve a Watt-mérleggel történő meghatározást. Ez utóbbi a Josephson-állandó és a van Klizting-állandó alapján, feszültség- és árammérés útján történik. A definíció viszont a Planck-állandóra épül (az anyag–energia ekvivalencia képletére)

        A Watt-mérleggel végzett mérések mérési bizonytalanságát 2011 októberére sikerült a 10−8 érték alá szorítani a NIST, az NPL és a BIPM laboratóriumaiban.

        A 26. általános Súly- és Mértékügyi Konferencia határozatának megfelelően a mértékegységek új definíciója, az új SI 2019. május 20-án lépett életbe.[12]

        Remove ads

        Egyéb, az SI-től eltérő mértékegységrendszerek

        Thumb
        Az SI-rendszert alkalmazó országok (zöld színnel)
        • Planck-egységek a részecskefizika eredményeit felhasználva az ott előforduló számításokat nagyban egyszerűsítik.
        • CGS-mértékegységrendszer: Korábban Európában használatos mértékegységrendszer, amely a centiméter, a gramm és a másodperc (secundum) mértékegységeken alapult. Az MKSA, majd az SI-mértékegységrendszer elterjedése teljesen kiszorította a műszaki gyakorlatból.
        • Műszaki–technikai mértékegységrendszer: alapmennyiségként a tömeg helyett az erőt használta. Nem szabványosították, a mérnöki gyakorlatban mégis hosszú ideig használták. Utolsó maradványa a jelenleg is használatos ata („atmoszféra”)
        • Brit mértékegységrendszer (Imperial Unit System): A Brit Birodalomban és gyarmatain, majd a Brit Nemzetközösség államaiban elterjedten használt hagyományos mértékegységrendszer. Tömegegysége a font (libra, lb); hosszegysége a láb (foot, ft), illetve ezek változatos, nem-decimális törtrészei, többszörösei és leszármaztatott egységei. Energiaegysége a brit hőegység (British Thermal Unit, BTU). Míg az 1970-es években Nagy-Britannia áttért a nemzetközi SI-mértékegységrendszerre, az Amerikai Egyesült Államok megtartotta a hagyományos brit mértékrendszert, emiatt több, korábbi brit nemzetközösségi állam sem tért át az SI-re (Ausztrália, Japán, egyes anglofil arab államok stb.).[13] Az Egyesült Államok Szövetségi Törvénye felmentést ad a méterrendszer használata alól, ha az kereskedelmi szempontból előnytelen,[14][15] így törvényesen is fennáll az a kettősség, hogy a hétköznapi életben a hagyományos mértékegységeket használják, míg a tudományos életben következetesen a méterrendszert.
        Remove ads

        A mennyiségértékek írása

        A mennyiségérték a számérték és a mértékegység szorzata. Írásukra angolszász nyelvterületen következő szabályok vonatkoznak:[16]

        1. A számérték utolsó számjegye és az egység jele között egy betűhelyet (space) kell hagyni, pl.

        További információk helyesen, helytelenül ...
        helyesenhelytelenül
        200 kW200kW
        150 °C150°C
        Bezárás
        Kivételek e szabály alól a felső indexben levő különleges mértékegységjelek (mint pl. a síkszög egységei, a fok, a perc, a másodperc), ezek a számhoz „tapadnak”, pl.
        További információk helyesen, helytelenül ...
        helyesenhelytelenül
        20° 25'20 ° 25 '
        Bezárás

        2. Ha a mennyiségérték számértékében tizedestört van, akkor a mértékegység jelét az utolsó számjegy után kell írni, például

        További információk helyesen, helytelenül ...
        helyesenhelytelenül
        425,13 m425 m 13
        5,758°5°, 758
        5° 45,48'5° 45',48
        Bezárás

        3. Ha a mennyiségérték tűréssel van megadva, akkor a számértéket a tűréssel együtt zárójelbe kell foglalni, pl.

        További információk helyesen, helytelenül ...
        helyesenhelytelenül
        (210,0±0,5) N210,0±0,5N
        (60±1) g60±1g
        Bezárás

        4. a számértéket és a mértékegységet nem szabad külön sorba írni, vagyis elválasztani, pl.

        További információk helyesen, helytelenül ...
        helyesenhelytelenül
        56 kJ/(kg•K)56
        kJ/(kg•K)
        Bezárás

        5. a vonatkoztatási egységet nem szabad többszörös osztási művelettel jelölni, pl. egy foglalkoztatási csoport naponkénti tápanyagszükséglete; fejenként és naponként, illetve BIPM[17]

        További információk helyesen, helytelenül ...
        helyesenhelytelenül
        14 MJ/(fő•nap)14 MJ/fő/nap
        m•kg/(s³A)m•kg/s³/A
        Bezárás

        6. Az összetett mértékegységeket tilos elválasztani, a műveleti jelet nem szabad a következő sorban megismételni, pl.

        További információk helyesen, helytelenül ...
        helyesenhelytelenül
        W/(m•K)W/
        /(m•K)
        m²•kg/sm²•
        kg/s
        Bezárás

        7. egy mértékegység jelölésében prefixum csak egyszer szerepelhet (a grammot úgy tekintjük, mintha a kilogramm milli előtagos, tehát prefixumos változata lenne), pl.

        További információk helyesen, helytelenül ...
        helyesenhelytelenül
        W/(m•K)mW/(mm•K)
        56 000 kJ/(kg•K)56 kJ/(g•K)
        Bezárás
        Remove ads

        Jegyzetek

        Remove ads

        Jogszabályok

        További információ

        Kapcsolódó szócikk

        Wikiwand in your browser!

        Seamless Wikipedia browsing. On steroids.

        Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.

        Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.

        Remove ads