SI-stelsel | de standaard moderne vorm van het metrieke stelsel

Het Internationaal Stelsel van Eenheden is de moderne standaardvorm van het metrieke stelsel. De naam van dit stelsel kan worden afgekort of afgekort tot SI, van de Franse naam Système International d'unités.

Het Internationaal Stelsel van Eenheden is een meetsysteem gebaseerd op 7 basiseenheden: de meter (lengte), kilogram (massa), seconde (tijd), ampère (elektrische stroom), kelvin (temperatuur), mol (hoeveelheid) en candela (lichtsterkte). Deze basiseenheden kunnen in combinatie met elkaar worden gebruikt. Zo ontstaan afgeleide SI-eenheden, die kunnen worden gebruikt om andere grootheden te beschrijven, zoals volume, energie, druk en snelheid.

Het systeem wordt bijna wereldwijd gebruikt. Alleen Myanmar, Liberia en de Verenigde Staten gebruiken SI niet als officieel maatstelsel. In deze landen wordt SI wel veel gebruikt in de wetenschap en geneeskunde.




 

Links tussen de zeven definities van de SI-basiseenheden. Tegen de klok in van bovenaf: seconde (tijd), meter (lengte), ampère (elektrische stroom), kelvin (temperatuur), candela (lichtsterkte), mol (hoeveelheid stof) en kilogram (massa).  Zoom
Links tussen de zeven definities van de SI-basiseenheden. Tegen de klok in van bovenaf: seconde (tijd), meter (lengte), ampère (elektrische stroom), kelvin (temperatuur), candela (lichtsterkte), mol (hoeveelheid stof) en kilogram (massa).  

Geschiedenis en gebruik

Het metrieke stelsel ontstond in Frankrijk na de Franse Revolutie in 1789. Het oorspronkelijke systeem kende slechts twee standaardeenheden, de kilogram en de meter. Het metrieke stelsel werd populair onder wetenschappers.

In de jaren 1860 stelden James Clerk Maxwell en William Thomson (later bekend als Lord Kelvin) een systeem voor met drie basiseenheden: lengte, massa en tijd. Andere eenheden zouden van deze drie basiseenheden worden afgeleid. Later zou deze suggestie worden gebruikt om het centimeter-gram-secondenstelsel (CGS) te creëren, dat de centimeter gebruikte als basiseenheid voor lengte, de gram als basiseenheid voor massa, en de seconde als basiseenheid voor tijd. Het voegde ook de dyne toe als basiseenheid voor kracht en de erg als basiseenheid voor energie.

Toen wetenschappers elektriciteit en magnetisme bestudeerden, realiseerden zij zich dat er andere basiseenheden nodig waren om deze onderwerpen te beschrijven. Tegen het midden van de 20e eeuw werden veel verschillende versies van het metrieke stelsel gebruikt. Dit was zeer verwarrend.

In 1954 creëerde de 9e Algemene Conferentie voor maten en gewichten (CGPM) de eerste versie van het Internationaal Stelsel van Eenheden. De zes basiseenheden die zij gebruikten waren de meter, de kilogram, de seconde, de ampère, de Kelvin en de candela. De zevende basiseenheid, de mol, werd in 1971 toegevoegd.

Het SI wordt nu bijna overal ter wereld gebruikt, behalve in de Verenigde Staten, Liberia en Myanmar, waar de oudere imperiale eenheden nog op grote schaal worden gebruikt. Andere landen, waarvan de meeste historisch verbonden zijn met het Britse Rijk, vervangen langzaam het oude imperiale stelsel door het metrieke stelsel of gebruiken beide stelsels tegelijkertijd.

 

Meeteenheden

Basiseenheden

De SI-basiseenheden zijn metingen die door wetenschappers en andere mensen over de hele wereld worden gebruikt. Alle andere eenheden kunnen worden geschreven door deze zeven basiseenheden op verschillende manieren te combineren. Deze andere eenheden worden "afgeleide eenheden" genoemd.

SI-basiseenheden


Naam van de eenheid


Eenheidssymbool

Afmeting
symbool

Hoeveelheid
naam

Definitie

tweede

s

T

tijd

  • Vooraf: {\displaystyle {\frac {1}{86400}}} van een dag van 24 uur van 60 minuten van 60 seconden.
  • Interim (1956): {\displaystyle {\frac {1}{31556925.9747}}} van het tropische jaar voor 1900 januari 0 om 12 uur efemeris tijd.
  • Stroom (1967): De duur van 9192631770 perioden van de straling die overeenkomt met de overgang tussen de twee hyperfijnniveaus van de grondtoestand van het cesium-133-atoom.

meter

m

L

lengte

  • Prior (1793): {\displaystyle {\frac {1}{10000000}}} van de meridiaan door Parijs tussen de Noordpool en de Evenaar.FG
  • Interim (1960): 1650763,73 golflengten in vacuüm van de straling die overeenkomt met de overgang tussen de 2p10 en 5d5 kwantumniveaus van het krypton-86 atoom.
  • Current (1983): De afstand die licht in vacuüm aflegt in {\displaystyle {\frac {1}{299792458}}} seconde.

kilogram

kg

M

massa

  • Prior (1793): Het graf werd gedefinieerd als de massa (toen nog gewicht genoemd) van één liter zuiver water bij het vriespunt.FG
  • Voorlopig (1889): De massa van een kleine cilinder van ~47 kubieke centimeter van een platina-iridiumlegering, bewaard in het Internationaal Bureau voor maten en gewichten, Parijs, Frankrijk.
  • Actueel (2019): De kilogram wordt gedefinieerd door de constante van Planck h precies te stellen op 6,62607015×10−34 J⋅s (J = kg⋅m2 ⋅s−2 ), gegeven de definities van de meter en de seconde. Dan wordt de formule 1 kg =h6.62607015 × 10-34m2s−1

ampère

A

I

elektrische stroom

  • Prior (1881): Een tiende van de elektromagnetische CGS eenheid van stroom. De [CGS] elektromagnetische eenheid van stroom is die stroom, stromend in een boog van 1 cm lang van een cirkel met een straal van 1 cm, die in het centrum een veld van één oersted creëert. IEC
  • Interim (1946): De constante stroom die, indien gehandhaafd in twee rechte parallelle geleiders van oneindige lengte, met verwaarloosbare cirkelvormige doorsnede, en geplaatst op 1 m afstand van elkaar in vacuüm, tussen deze geleiders een kracht zou produceren gelijk aan 2×10 −7newton per meter lengte.
  • Stroom (2019): De stroom van11.602176634×10−19 maal de elementaire lading e per seconde.

kelvin

K

Θ

thermodynamische
temperatuur

  • Prior (1743): De centigraadschaal wordt verkregen door 0 °C toe te kennen aan het vriespunt van water en 100 °C aan het kookpunt van water.
  • Interim (1954): Het tripelpunt van water (0,01 °C) vastgesteld op precies 273,16 K.
  • Vorige (1967): {\displaystyle {\frac {1}{273.16}}} van de thermodynamische temperatuur van het tripelpunt van water.
  • Actueel (2019): De kelvin wordt gedefinieerd door de vaste numerieke waarde van de Boltzmann-constante k vast te stellen op 1,380649×10−23 J⋅K−1 , (J = kg⋅m2 ⋅s−2 ), gegeven de definitie van de kilogram, de meter en de seconde.

mol

mol

N

hoeveelheid
stof

  • Prior (1900): Een stoichiometrische grootheid die de equivalente massa in grammen is van het aantal moleculen van een stof van Avogadro.ICAW
  • Interim (1967): De hoeveelheid stof van een systeem dat evenveel elementaire entiteiten bevat als er atomen zijn in 0,012 kilogram koolstof-12.
  • Actueel (2019): De hoeveelheid stof van precies 6,02214076×1023 elementaire entiteiten. Dit getal is de vaste numerieke waarde van de Avogadro-constante, NA , wanneer deze wordt uitgedrukt in de eenheid mol−1 en wordt het Avogadro-getal genoemd.

candela

cd

J

lichtsterkte
 

  • Prior (1946): De waarde van de nieuwe kaars (vroege naam voor de candela) is zodanig dat de helderheid van de volle radiator bij de temperatuur van stolling van platina 60 nieuwe kaarsen per vierkante centimeter bedraagt.
  • Stroom (1979): De lichtsterkte, in een bepaalde richting, van een bron die monochromatische straling uitzendt met een frequentie van 5,4×1014 hertz en die een stralingsintensiteit in die richting heeft van {\displaystyle {683}} watt per steradiaal.

Opmerking: zowel de oude als de nieuwe definitie komt ongeveer overeen met de lichtsterkte van een kaars van walvisblubber die bescheiden helder brandt, in de late 19e eeuw een "kandelaar" of een "kaars" genoemd.

Opmerkingen

  1. Tussentijdse definities worden hier alleen gegeven wanneer er een significant verschil in de definitie is geweest.
  2. Ondanks het voorvoegsel "kilo-" is de kilogram de coherente basiseenheid van massa, en wordt deze gebruikt in de definities van afgeleide eenheden. Niettemin worden voorvoegsels voor de eenheid van massa bepaald alsof de gram de basiseenheid is.
  3. In 1954 stond de eenheid van thermodynamische temperatuur bekend als de "graad Kelvin" (symbool °K; "Kelvin" gespeld met een hoofdletter "K"). In 1967 werd de naam veranderd in "kelvin" (symbool "K"; "kelvin" gespeld met een kleine letter "k").
  4. Wanneer de mol wordt gebruikt, moeten de elementaire entiteiten worden gespecificeerd en kunnen dit atomen, moleculen, ionen, elektronen, andere deeltjes of gespecificeerde groepen van dergelijke deeltjes zijn.

De voorafgaande definities van de verschillende basiseenheden in de bovenstaande tabel zijn gemaakt door de volgende instanties:

·         FG = Franse regering

·         IEC = Internationale Elektrotechnische Commissie

·         ICAW = Internationaal Comité voor Atoomgewichten

Alle andere definities vloeien voort uit resoluties van de CGPM of het CIPM en zijn gecatalogiseerd in de SI-brochure.

Afgeleide eenheden

Afgeleide eenheden worden gecreëerd door de basiseenheden te combineren. De basiseenheden kunnen worden gedeeld, vermenigvuldigd of tot machten verheven. Sommige afgeleide eenheden hebben speciale namen. Meestal zijn deze gecreëerd om berekeningen eenvoudiger te maken.

Genoemde eenheden afgeleid van SI-basiseenheden

Naam

Symbool

Hoeveelheid

Definitie
andere eenheden

Definitie
SI-basiseenheden

radian

rad

vlakke hoek

-

steradiaan

sr

ruimtehoek

-

hertz

Hz

frequentie

s −1

newton

N

kracht, gewicht

m⋅kg⋅s −2

pascal

Pa

druk, stress

N/m 2

m−1 ⋅kg⋅s −2

joule

J

energie, arbeid, warmte

N⋅m

m2 ⋅kg⋅s −2

watt

W

vermogen, stralingsstroom

J/s

m2 ⋅kg⋅s −3

coulomb

C

elektrische lading

s⋅A

volt

V

spanning, elektrisch potentiaalverschil, elektromotorische kracht

W/A
J/C

m2 ⋅kg⋅s−3 ⋅A −1

farad

F

elektrische capaciteit

C/V

m−2 ⋅kg−1 ⋅s4 ⋅A 2

ohm

Ω

elektrische weerstand, impedantie, reactantie

V/A

m2 ⋅kg⋅s−3 ⋅A −2

siemens

S

elektrische geleiding

1/Ω

m−2 ⋅kg−1 ⋅s3 ⋅A 2

weber

Wb

magnetische flux

J/A

m2 ⋅kg⋅s−2 ⋅A −1

tesla

T

magnetische veldsterkte

Wb/m2
 V⋅s/m2
 N/(A⋅m)

kg⋅s−2 ⋅A −1

henry

H

inductie

Wb/A
V⋅s/A

m2 ⋅kg⋅s−2 ⋅A −2

graad Celsius

°C

temperatuur ten opzichte van 273,15 K

TK - 273.15

K

lumen

lm

lichtstroom

cd⋅sr

cd

lux

lx

verlichtingssterkte

lm/m 2

m−2 ⋅cd

becquerel

Bq

radioactiviteit (verval per tijdseenheid)

s −1

grijs

Gy

geabsorbeerde dosis (van ioniserende straling)

J/kg

m2 ⋅s −2

sievert

Sv

equivalente dosis (van ioniserende straling)

J/kg

m2 ⋅s −2

katal

kat

katalytische werking

s−1 ⋅mol

Voorvoegsels

Zeer grote of zeer kleine metingen kunnen worden geschreven met behulp van voorvoegsels. Voorvoegsels worden toegevoegd aan het begin van de eenheid om een nieuwe eenheid te maken. Het voorvoegsel kilo- betekent bijvoorbeeld "1000" maal de oorspronkelijke eenheid en het voorvoegsel milli- betekent "0,001" maal de oorspronkelijke eenheid. Dus een kilometer is 1000 meter en een milligram is een 1000e van een gram.

SI-voorvoegsels

Voorvoegsel

Basis 1000

Basis 10

Decimaal

Engels woord

Adoptie

Naam

Symbool

Korte schaal

Lange schaal

yotta

Y

 1000 8

 10 24

1000000000000000000000000

 septillion

 quadriljoen

1991

zetta

Z

 1000 7

 10 21

1000000000000000000000

 sextiljoen

 trilliard

1991

exa

E

 1000 6

 10 18

1000000000000000000

 quintiljoen

 biljoen

1975

peta

P

 1000 5

 10 15

1000000000000000

 quadriljoen

 biljart

1975

tera

T

 1000 4

 10 12

1000000000000

 biljoen

 miljard

1960

giga

G

 1000 3

 10 9

1000000000

 miljard

 milliard

1960

mega

M

 1000 2

 10 6

1000000

 miljoen

1873

kilo

k

 1000 1

 10 3

1000

 duizend

1795

hecto

h

 1000 2/3

 10 2

100

 honderd

1795

deca

da

 1000 1/3

 10 1

10

 tien

1795

 1000 0

 10 0

1

 een

-

deci

d

 1000 −1/3

 10 −1

0.1

 tiende

1795

centi

c

 1000 −2/3

 10 −2

0.01

 honderdste

1795

milli

m

 1000 −1

 10 −3

0.001

 duizendste

1795

micro

μ

 1000 −2

 10 −6

0.000001

 miljoenste

1873

nano

n

 1000 −3

 10 −9

0.000000001

 miljardste

 milliardth

1960

pico

p

 1000 −4

 10 −12

0.000000000001

 biljoenste

 miljardste

1960

femto

f

 1000 −5

 10 −15

0.000000000000001

 quadriljoenste

 billiardth

1964

atto

a

 1000 −6

 10 −18

0.000000000000000001

 quintiljoenste

 biljoenste

1964

zepto

z

 1000 −7

 10 −21

0.000000000000000000001

 sextiljoenste

 trilliardth

1991

yocto

y

 1000 −8

 10 −24

0.000000000000000000000001

 septiljoenste

 quadriljoenste

1991

  1. Voorvoegsels van vóór 1960 bestonden al vóór SI. In 1873 werd het CGS-systeem ingevoerd.

 

Vragen en antwoorden

V: Wat is het Internationaal Stelsel van Eenheden?
A: Het Internationaal Stelsel van Eenheden is de moderne standaardvorm van het metrieke stelsel. Het is een meetsysteem gebaseerd op 7 basiseenheden die in combinatie met elkaar kunnen worden gebruikt om van het SI afgeleide eenheden te creëren.

V: Waar staat SI voor?
A: SI staat voor Systטme International d'unitיs, de Franse naam voor het Internationaal Stelsel van Eenheden.

V: Wat zijn de 7 basiseenheden in het Internationaal Stelsel van Eenheden?
A: De 7 basiseenheden in het Internationaal Stelsel van Eenheden zijn meter (lengte), kilogram (massa), seconde (tijd), ampère (elektrische stroom), kelvin (temperatuur), mol (hoeveelheid) en candela (lichtsterkte).

V: Hoeveel landen gebruiken het SI als hun officiële meetsysteem?
A: Bijna alle landen gebruiken het SI als hun officiële maatstelsel. Alleen Myanmar, Liberia en de Verenigde Staten gebruiken het niet officieel.

V: Wordt SI algemeen gebruikt in de wetenschap en geneeskunde, ook al is het in sommige landen geen officieel systeem?
A: Ja, ook al is het in sommige landen, zoals Myanmar, Liberia en de Verenigde Staten, geen officieel systeem, het SI wordt nog steeds veel gebruikt in de wetenschap en de geneeskunde.

V: Zijn er nog andere grootheden die kunnen worden beschreven door deze basiseenheden te combineren?
A: Ja, door deze basiseenheden te combineren kunt u afgeleide eenheden creëren die kunnen worden gebruikt om andere grootheden te beschrijven, zoals volume, energie, druk en snelheid.

V:Wat voor soort metingen omvat dit systeem?

A:Dit systeem omvat metingen met betrekking tot lengte, massa, tijd, elektrische stroom, temperatuur, hoeveelheid en helderheid.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3