﻿8. Единицы физических величин и их системы. Международная система единиц СИ
Независимо от применяемого способа всякое измерение любой физической величины сводится к экспериментальному определению отношения данной величины к другой подобной, принятой за единицу. Например, измеряя длину стола, мы определяем отношение этой длины к длине другого тела, принятой нами за единицу длины (допустим, метровой линейки); взвешивая товар, узнаем, во сколько раз его масса больше или меньше массы другого тела – определенной единичной гири «килограмма» или «грамма». 
Измерить какую-либо величину – это значит найти опытным путем отношение данной величины к соответствующей единице измерения. Это отношение и является, очевидно, мерой интересующей нас величины.
Так как само понятие «больше – меньше» применимо лишь к однородным величинам, очевидно, что и сравнивать можно только однородные величины. Можно сравнивать высоту здания с расстоянием между городами, силу натяжения пружины с весом гири, но бессмысленно ставить вопрос о том, превышает ли скорость поезда длину карандаша или объем стакана – массу кирпича. 
Для того, чтобы измерение имело однозначный характер, необходимо, чтобы отношение двух однородных величин не зависело от того, какой единицей измерены эти величины. Подавляющее большинство физических величин удовлетворяет этому условию, которое обычно называют условием абсолютного значения относительного количества. Это условие может быть соблюдено при наличии по крайней мере принципиальной возможности такого количественного сравнения двух однородных величин, в результате которого получается число, выражающее отношение этих величин.
Практическое использование основного уравнения измерений (3.1) воз¬можно лишь в том случае, если удовлетворяются две основные предпосылки:
      1) подлежащая измерению физическая величина может быть однозначно
определена;
      2) единицы измерения должны быть установлены.
Обе предпосылки не являются само собой разумеющимися. В то время как величины "длина", "масса", "время" воспринимаются всеми как вполне определенные из опыта, величина "коэффициент полезного действия" уже нуждается в конкретном определении. Такие величины как "уют" или "интеллигентность" до сих пор не имеют общепризнан¬ного определения и поэтому не могут быть измерены. Серьезные трудности возникают при оценке выступлений спортсменов в таких видах спорта как спортивная и художественная гимнастика, фигурное катание и др.
Для количественной оценки физических величин должна быть разработа¬на система единиц физических величин – совокупность основных и произ¬водных единиц, относящаяся к некоторой системе величин и образованная в соответствии с принятыми принципами. Основными или абсолютными назы¬ваются величины и единицы их измерения, определяемые независимо друг от друга. Производные величины и единицы их измерения образуются на осно¬ве физических и математических соотношений между основными величинами. Многие производные единицы имеют собственные наименования и обозначения, которые точно таким же образом, как и основные единицы, могут быть ис¬пользованы для образования других производных единиц.
Выбор основных единиц системы произволен, он устанавливается согла¬шением из соображений рациональности обеспечения минимального числа ос¬новных единиц, которое позволило бы образовывать максимальное число производных единиц. Однако этот выбор должен опираться на возможность вещественного воспроизведения основных единиц естественным путем с высокой степенью точности. Основой почти всех существующих систем является метрическая система мер, разработанная во Франции в конце ХУШ века в период Великой Фран¬цузской революции.
В настоящее время мировое признание получила Международная система единиц (СИ) – наиболее совершенная на сегодняшний день форма метричес¬кой системы мер. В нашей стране обязательное применение этой системы установлено с I января 1980 г. путем введения стандарта Совета Экономи¬ческой взаимопомощи СТ СЭВ 1052-78 "Метрология. Единицы физических ве¬личин".
В основу системы СИ по решению Генеральной конференции по мерам и весам положены семь основных физических величин: длина, масса, время, температура, электрический ток, сила света и количество вещества. Еди¬ницы этих физических величин являются основными единицами системы СИ: метр (м), килограмм (кг), секунда (с), кельвин (К), ампер (А), кандела (кд), моль (моль). Производные величины и единицы: частота (герц, Гц), энергия (джоуль, Дж), электрическое напряжение (вольт, В), электрическая емкость (фара¬да, Ф}, индуктивность и взаимная индукция (генри, Гн), электрическое со¬противление (ом, Ом) и др.
Кроме основных и производных единиц система СИ предусматривает ис¬пользование:
– дополнительных единиц - плоский угол (радиан), телесный угол (сте¬радиан) и
– внесистемной безразмерной единицы децибел (дБ):
                                                ,                                                    ( 3.3 )  
где А1 и  A2 - значения физических величин одинаковой размерности.
Последняя единица, называемая логарифмической, используется при оценке относительного изменения физических величин в большом диапазоне их абсолютных значений (усиления сигнала по мощности, напряжению, отно¬шения уровня сигнала к помехе и др.).
Для оценки малых и больших значений физических величин используются кратные и дольные приставки к основным и производным единицам (табл. I).
Это правило не распространяется на единицу времени - секунду. В ка¬честве единиц, кратных секунде, применяют исторически сложившиеся еди¬ницы: I мин = 60 с, I ч = 60 мин = 3600 с, I сут. = 24 ч = 86400 с, I не¬деля = 7 сут. = 604 800 с. Для образования дольных единиц секунды приме¬няют десятичные коэффициенты с соответствующими приставками: миллисекун¬да (мс), микросекунда (мкс), наносекунда (нс), пикосекунда (пс).

