Международна система единици (SI): 7 основни единици и употреба в света

Научете за Международната система единици (SI): 7 основни единици, производни мерки и глобалната употреба — ясно, практично и подходящо за наука, техника и ежедневие.

Автор: Leandro Alegsa

19-09-2025 23:02

Международната система единици е стандартната съвременна форма на метричната система. Наименованието на тази система може да се съкращава или да се нарича SI, от френското наименование Système International d'unités. Системата е приета, за да осигури единни, проследими и взаимно съвместими начини за измерване във всички научни, технически и търговски приложения.

Международната система единици е система за измерване, основана на 7 основни единици: метър (дължина), килограм (маса), секунда (време), ампер (електрически ток), келвин (температура), мол (количество) и кандела (яркост). Тези базови единици могат да се използват в комбинация една с друга. По този начин се създават производни единици на SI, които могат да се използват за описание на други величини, като например обем, енергия, налягане и скорост. От 2019 г. дефинициите на базовите единици са свързани с точно зададени стойности на няколко фундаментални физични константи, което прави системата по-стабилна и проследима във времето.

Кратко обяснение на 7-те основни единици

Секунда (s) — дефинирана чрез честотата на хиперфиния преход на атома на цезий-133: секунда е времето, което отговаря на 9 192 631 770 периода на тази излъчвана радиация.
Метър (m) — дефиниран чрез скоростта на светлината в вакуум: метърът е разстоянието, което светлината изминава във вакуум за 1/299 792 458 от секундата.
Килограм (kg) — след 2019 г. килограмът е дефиниран чрез фиксирана стойност на Планковата константа (h). По този начин единицата маса вече не е свързана с физически прототип, а с универсална константа.
Ампер (A) — дефиниран чрез фиксирана стойност на елементарния заряд (e). Това свързва електрическия ток с основните свойства на електрона и елементарните заряди.
Келвин (K) — дефиниран чрез стойността на константата на Болцман (k), което свързва термодинамичната температура с енергията на частиците.
Мол (mol) — дефиниран чрез фиксирана стойност на числото на Авогадро (NA): молът съдържа точно 6.02214076×10^23 основни вещества (атоми, молекули или други частички).
Кандела (cd) — дефинирана чрез фиксирана стойност на светимостта на монохроматична радиация при определена честота (540×10^12 Hz) и константа на светимостта (Kcd = 683 lm/W), което свързва фотометричните величини с физични единици на мощност.

Производни единици и често използвани примери

От базовите единици се изграждат множество производни единици, често с имена и символи, утвърдени в SI. Някои примери:

Нютон (N) — единица за сила: 1 N = 1 kg·m/s².
Джоул (J) — енергия/работа: 1 J = 1 N·m = 1 kg·m²/s².
Паскал (Pa) — налягане: 1 Pa = 1 N/m².
Ват (W) — мощност: 1 W = 1 J/s.
Херц (Hz) — честота: 1 Hz = 1/s.
Кулон (C), волт (V), ом (Ω) — електрически величини, дефинирани чрез основните единици и константи.

SI приставки (префикси)

SI използва десетични префикси за отразяване на много големи или много малки величини — например кило- (k) за 10^3, мега- (M) за 10^6, мили- (m) за 10^-3, микро- (µ) за 10^-6 и др. Това опростява работата с измервания и преобразувания (например 1 km = 1000 m, 1 mg = 0.001 g).

Глобална употреба и изключения

Системата се използва почти в целия свят. Само Мианмар, Либерия и САЩ не използват SI като официална система за измерване. В тези страни обаче SI се използва често в науката, медицината, индустрията и международната търговия. Много национални стандарти и регулации са съвместими със SI или използват SI като основа.

Предимства на SI

Универсалност: една обща система за наука, техника и ежедневни измервания.
Проследимост: дефинирането чрез фундаментални константи осигурява дългосрочна устойчивост и прецизност.
Десетична логика чрез префикси: улеснява сметки и преобразувания.
Съвместимост между измервания и международни стандарти.

Практически препоръки

В научни и технически доклади използвайте SI единици като основни, а при нужда посочвайте и еквивалент в други системи за по-широка аудитория.
При публикуване на резултати посочвайте мерната грешка и условията на измерване, за да бъде резултатът проследим.
Използвайте подходящи префикси, за да представите числата по четим и практичен начин (напр. 5 km вместо 5000 m).

SI е динамична система: тя се развива с напредъка на науката и технологиите, като същевременно остава стабилна благодарение на свързването с основни физични константи. Това я прави надежден избор за глобална координация на измерванията във всички области на човешката дейност.

Връзки между седемте дефиниции на базови единици на SI. Отгоре по посока на часовниковата стрелка: секунда (време), метър (дължина), ампер (електрически ток), келвин (температура), кандела (интензитет на светлината), мол (количество вещество) и килограм (маса).

История и употреба

Метричната система е създадена във Франция след Френската революция през 1789 г. Първоначалната система е имала само две стандартни единици - килограм и метър. Метричната система става популярна сред учените.

През 60-те години на XIX в. Джеймс Клерк Максуел и Уилям Томсън (по-късно известен като лорд Келвин) предлагат система с три основни единици - дължина, маса и време. Другите единици ще бъдат изведени от тези три основни единици. По-късно това предложение е използвано за създаването на системата от единици "сантиметър-грам-секунда" (CGS), която използва сантиметъра като основна единица за дължина, грама като основна единица за маса и секундата като основна единица за време. Тя добавя и дина като основна единица за сила и ерга като основна единица за енергия.

Когато учените изучават електричеството и магнетизма, те осъзнават, че са необходими други основни единици за описание на тези обекти. До средата на XX век се използват много различни версии на метричната система. Това е било много объркващо.

През 1954 г. на 9-ата Генерална конференция по мерки и теглилки (CGPM) е създадена първата версия на Международната система единици. Шестте основни единици, които те използват, са метър, килограм, секунда, ампер, келвин и кандела. През 1971 г. е добавена седмата основна единица - молът.

Понастоящем SI се използва почти навсякъде по света, с изключение на Съединените щати, Либерия и Мианмар, където все още широко се използват старите имперски единици. Други държави, повечето от които исторически свързани с Британската империя, бавно заменят старата имперска система с метрична или използват и двете системи едновременно.

Мерни единици

Базови единици

Базовите единици на SI са мерки, използвани от учени и други хора по света. Всички останали единици могат да бъдат записани чрез комбиниране на тези седем основни единици по различни начини. Тези други единици се наричат "производни единици".

Основни единици SI
Име на единицата	Символ на единицата	Размери символ	Количество име	Определение
втори	s	T	време	Предишна: 1 86400 {\displaystyle {\frac {1}{86400}} ${\frac {1}{86400}}$ от един ден от 24 часа от 60 минути от 60 секунди Interim (1956): 1 31556925.9747 {\displaystyle {\frac {1}{31556925.9747}} ${\frac {1}{31556925.9747}}$ на тропическата година за 1900 януари 0 в 12 часа по времето на ефемеридите. Current (1967): Продължителността на 9192631770 периода на лъчението, съответстващо на прехода между двете хиперфини нива на основното състояние на атома на цезий-133.
метър	m	L	дължина	Prior (1793): 1 10000000 {\displaystyle {\frac {1}{10000000}} ${\frac {1}{10000000}}$ на меридиана през Париж между Северния полюс и Екватора.^FG Interim (1960): 1650763,73 дължини на вълната във вакуум на лъчението, съответстващо на прехода между квантовите нива 2p¹⁰ и 5d на ⁵атома криптон-86. Current (1983): Разстоянието, изминато от светлината във вакуум за 1 299792458 {\displaystyle {\frac {1}{299792458}} ${\frac {1}{299792458}}$ секунда.
килограм	kg	M	маса	Prior (1793): Гробът е дефиниран като масата (тогава наричана тегло) на един литър чиста вода при точката на замръзване.^FG Interim (1889): Масата на малък квадратен цилиндър от платинено-иридиева сплав с обем ~47 куб. см, съхраняван в Международното бюро за мерки и теглилки в Париж, Франция. Текущо (2019 г.): Килограмът се определя, като константата на Планк h се определи точно на 6,62607015×10⁻³⁴ J⋅s (J = kg⋅m² ⋅s⁻² ), като се имат предвид определенията за метър и секунда. Тогава формулата ще бъде 1 kg =^h ⁄_{6.62607015 × 10}^-34_⋅_m²_⋅_s⁻¹
ампер	A	I	електрически ток	Prior (1881): Една десета от електромагнитната единица за ток CGS. Електромагнитната единица за ток [CGS] е токът, протичащ в дъга с дължина 1 cm от окръжност с радиус 1 cm, който създава в центъра поле с големина един остерд. ^IEC Interim (1946): Постоянният ток, който, ако се поддържа в два прави успоредни проводника с безкрайна дължина, с пренебрежимо малко кръгово сечение и разположени на разстояние 1 m един от друг във вакуум, би създал между тези проводници сила, равна на 2×10 ⁻⁷нютона на метър дължина. Текущо (2019 г.): Потокът от¹ ⁄_{1.602176634×10}⁻¹⁹ , умножен по елементарния заряд e за секунда.
Келвин	K	Θ	термодинамична температура	Prior (1743 г.): Скалата на градусите по Целзий се получава, като на точката на замръзване на водата се припише 0 °C, а на точката на кипене - 100 °C. Interim (1954): Тройната точка на водата (0,01 °C) е точно 273,16 K. Предишен (1967): 1 273,16 {\displaystyle {\frac {1}{273,16}} ${\frac {1}{273.16}}$ на термодинамичната температура на тройната точка на водата. Текущо (2019 г.): Келвинът се определя, като фиксираната числена стойност на константата на Болцман k се определя на 1,380649×10⁻²³ J⋅K⁻¹ , (J = kg⋅m² ⋅s⁻² ), като се има предвид определението за килограм, метър и секунда.
къртица	mol	N	количество на веществото	Prior (1900 г.): Стехиометрична величина, която представлява еквивалентната маса в грамове на броя на молекулите на Авогадро на дадено вещество.^ICAW Interim (1967): Количеството вещество на една система, която съдържа толкова елементарни единици, колкото са атомите в 0,012 кг въглерод-12. Текущо (2019 г.): Количеството вещество от точно 6,02214076×10²³ елементарни единици. Това число е фиксираната числена стойност на константата на Авогадро, N_A , когато е изразена в единицата mol⁻¹ и се нарича число на Авогадро.
кандела	cd	J	светлинен интензитет	Prior (1946): Стойността на новата свещ (ранно наименование на кандилата) е такава, че яркостта на пълния радиатор при температурата на втвърдяване на платината е 60 нови свещи на квадратен сантиметър. Current (1979): Интензитетът на светене в дадена посока на източник, който излъчва монохроматично лъчение с честота 5,4×10¹⁴ херца и който има интензитет на излъчване в тази посока 683 {\displaystyle {683}} ${683}$ вата на стерадиан. Забележка: и старото, и новото определение са приблизително с интензитета на светене на свещ от китова мас, която гори скромно ярко, наричана в края на XIX век "свещ" или "свещ".
Бележки ↑ Временните определения са дадени тук само когато е имало значителна разлика в определението. ↑ Въпреки префикса "кило-", килограмът е съгласувана основна единица за маса и се използва в определенията на производните единици. Въпреки това префиксите за единицата за маса се определят така, сякаш грамът е основната единица. ↑ През 1954 г. единицата за термодинамична температура е известна като "градус Келвин" (символ °K; "Келвин" се изписва с главна буква "К"). През 1967 г. тя е преименувана на "келвин" (символ "К"; "келвин" се изписва с малка буква "к"). ↑ Когато се използва молът, елементарните единици трябва да бъдат определени и могат да бъдат атоми, молекули, йони, електрони, други частици или определени групи от такива частици. Приоритетните определения на различните базови единици в горната таблица са направени от следните органи: · FG = френско правителство · IEC = Международна електротехническа комисия · ICAW = Международен комитет по атомни тегла Всички останали дефиниции са резултат от решения на CGPM или CIPM и са описани в брошурата SI.

Производни единици

Производните единици се създават чрез комбиниране на базовите единици. Базовите единици могат да се делят, умножават или повишават до степен. Някои производни единици имат специални имена. Обикновено те са създадени, за да се опростят изчисленията.

Именувани единици, получени от базовите единици на SI
Име	Символ	Количество	Определяне на други единици	Определение Основни единици SI
радиан	ради	ъгъл на равнината		-
стерадиан	sr	твърд ъгъл		-
херц	Hz	честота		с ⁻¹
нютон	N	сила, тегло		m⋅kg⋅s ⁻²
паскал	Па	натиск, стрес	N/m ²	m⁻¹ ⋅kg⋅s ⁻²
джаул	J	енергия, работа, топлина	N⋅m	m² ⋅kg⋅s ⁻²
ват	W	мощност, лъчист поток	J/s	m² ⋅kg⋅s ⁻³
Кулон	C	електрически заряд		s⋅A
волтаж	V	напрежение, електрическа потенциална разлика, електродвижеща сила	W/A J/C	m² ⋅kg⋅s⁻³ ⋅A ⁻¹
Фарад	F	електрически капацитет	C/V	m⁻² ⋅kg⁻¹ ⋅s⁴ ⋅A ²
Ом	Ω	електрическо съпротивление, импеданс, реактивност	V/A	m² ⋅kg⋅s⁻³ ⋅A ⁻²
siemens	S	електрическа проводимост	1/Ω	m⁻² ⋅kg⁻¹ ⋅s³ ⋅A ²
weber	Wb	магнитен поток	J/A	m² ⋅kg⋅s⁻² ⋅A ⁻¹
Tesla	T	сила на магнитното поле	Wb/m² V⋅s/m² N/(A⋅m)	kg⋅s⁻² ⋅A ⁻¹
Хени	H	индуктивност	Wb/A V⋅s/A	m² ⋅kg⋅s⁻² ⋅A ⁻²
градус по Целзий	°C	температура спрямо 273,15 K	T_K - 273.15	K
лумен	lm	светлинен поток	cd⋅sr	cd
lux	lx	осветеност	lm/m ²	m⁻² ⋅cd
бекерел	Bq	радиоактивност (разпадане за единица време)		с ⁻¹
сив	Gy	погълната доза (на йонизиращо лъчение)	J/kg	m² ⋅s ⁻²
Сиверт	Sv	еквивалентна доза (йонизиращо лъчение)	J/kg	m² ⋅s ⁻²
каталог	кат	каталитична активност		s⁻¹ ⋅mol

Префикси

Много големи или много малки измервания могат да бъдат записани с помощта на префикси. Префиксите се добавят в началото на единицата, за да се създаде нова единица. Например префиксът kilo- означава "1000" пъти повече от първоначалната единица, а префиксът milli- означава "0,001" пъти повече от първоначалната единица. Така един километър е 1000 метра, а един милиграм е 1000-та част от грама.

Префикси на SI

Префикс		База 1000	Основа 10	Десетична система	Английска дума		Осиновяване
Име	Символ	База 1000	Основа 10	Десетична система	Кратка скала	Дълъг мащаб	Осиновяване
yotta	Y	1000 ⁸	10 ²⁴	1000000000000000000000000	СЃРµРїС‚РёР»РёРѕРЅ	РєРІР°РґСЂРёР»РёРѕРЅ	1991
zetta	Z	1000 ⁷	10 ²¹	1000000000000000000000	СЃРµРєСЃС‚РёР»РёРѕРЅ	РўСЂРёР»РёР°СЂРґ	1991
exa	E	1000 ⁶	10 ¹⁸	1000000000000000000	РєРІРёРЅС‚РёР»РёРѕРЅ	С‚СЂРёР»РёРѕРЅ	1975
пета	P	1000 ⁵	10 ¹⁵	1000000000000000	РєРІР°РґСЂРёР»РёРѕРЅ	Р±РёР»СЏСЂРґ	1975
Тера	T	1000 ⁴	10 ¹²	1000000000000	С‚СЂРёР»РёРѕРЅ	РјРёР»РёР°СЂРґ	1960
giga	G	1000 ³	10 ⁹	1000000000	РјРёР»РёР°СЂРґ	РјРёР»РёР°СЂРґРё	1960
мега	M	1000 ²	10 ⁶	1000000	РјРёР»РёРѕРЅ		1873
килограм	k	1000 ¹	10 ³	1000	С…РёР»СЏРґРё		1795
хекто	h	1000 ^2/3	10 ²	100	СЃС‚Рѕ		1795
Deca	да	1000 ^1/3	10 ¹	10	РґРµСЃРµС‚		1795
		1000 ⁰	10 ⁰	1	РµРґРёРЅ		-
deci	d	1000 ^−1/3	10 ⁻¹	0.1	РґРµСЃРµС‚Рё		1795
centi	c	1000 ^−2/3	10 ⁻²	0.01	СЃС‚РѕС‚РЅР°		1795
мили	m	1000 ⁻¹	10 ⁻³	0.001	С…РёР»СЏРґРµРЅ		1795
микро	μ	1000 ⁻²	10 ⁻⁶	0.000001	РјРёР»РёРѕРЅРЅРёСЏС‚		1873
Нано	n	1000 ⁻³	10 ⁻⁹	0.000000001	РјРёР»РёР°СЂРґРЅРёСЏС‚	РјРёР»РёР°СЂРґРЅР° С‡Р°СЃС‚	1960
пико	p	1000 ⁻⁴	10 ⁻¹²	0.000000000001	С‚СЂРёР»РёРѕРЅРЅР° С‡Р°СЃС‚	РјРёР»РёР°СЂРґРЅРёСЏС‚	1960
femto	f	1000 ⁻⁵	10 ⁻¹⁵	0.000000000000001	РєРІР°РґСЂРёР»РёРѕРЅРЅР° С‡Р°СЃС‚	Р±РёР»СЏСЂРґ	1964
atto	a	1000 ⁻⁶	10 ⁻¹⁸	0.000000000000000001	РєРІРёРЅС‚РёР»РёРѕРЅРЅР° С‡Р°СЃС‚	С‚СЂРёР»РёРѕРЅРЅР° С‡Р°СЃС‚	1964
Zepto	z	1000 ⁻⁷	10 ⁻²¹	0.000000000000000000001	СЃРµРєСЃС‚РёР»РёРѕРЅРЅР° С‡Р°СЃС‚	С‚СЂРёР»РёСЃС‚РЅРёРє	1991
yocto	y	1000 ⁻⁸	10 ⁻²⁴	0.000000000000000000000001	СЃРµРїС‚РёР»РёРѕРЅРЅР°С‚Р°	РєРІР°РґСЂРёР»РёРѕРЅРЅР° С‡Р°СЃС‚	1991

↑ Префиксите, приети преди 1960 г., са съществували и преди SI. През 1873 г. е въведена системата CGS.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява Международната система единици?

О: Международната система единици е стандартната съвременна форма на метричната система. Това е система за измерване, основана на 7 базови единици, които могат да се използват в комбинация една с друга за създаване на производни единици на SI.

В: Какво означава SI?

О: SI е съкращение от Systטme International d'unitיs, което е френското наименование на Международната система единици.

В: Кои са 7-те базови единици в Международната система единици?

О: Седемте основни единици в Международната система единици са метър (дължина), килограм (маса), секунда (време), ампер (електрически ток), келвин (температура), мол (количество) и кандела (яркост).

Въпрос: Колко държави използват SI като официална система за измерване?

О: Почти всички държави използват SI като официална система за измерване, като само Мианмар, Либерия и Съединените щати не я използват официално.

Въпрос: Обикновено ли SI се използва в науката и медицината, дори и да не е официална система в някои държави?

О: Да, въпреки че не е официална система в някои държави, като Мианмар, Либерия и Съединените щати, SI все още се използва често в науката и медицината.

Въпрос: Има ли други величини, които могат да бъдат описани чрез комбиниране на тези основни единици?

О: Да, чрез комбиниране на тези основни единици можете да създадете производни единици, които могат да се използват за описване на други величини, като например обем, енергия налягане и скорост.

В:Какви видове измервания обхваща тази система?

О:Тази система обхваща измервания, свързани с дължина , маса , време , електрически ток , температура , количество и яркост .

обискирам