Основными единицами (их семь) являются следующие: длины – метр (м), массы – килограмм (кг), времени – секунда (с), силы электрического тока – ампер (А), термодинамической температуры – кельвин (К), силы света – кандела (кд), количества вещества – моль (моль).
Первые три единицы (метр, килограмм, секунда) позволяют образовать производные единицы для измерения механических и акустических величин. При добавлении к ним четвертой (кельвина) можно образовать производные единицы для измерений тепловых величин.
Метр, килограмм, секунда, ампер служат основой для образования производных единиц в области электрических, магнитных измерений и измерений ионизирующих излучений, а моль используется для образования единиц в области физико-химических измерений.
Дополнительными в Международной системе являются единица плоского угла (радиан) и единица телесного угла (стерадиан). Они используются для образования производных единиц, связанных с угловыми величинами (например, угловая скорость). В практических задачах для измерения угловых величин используются угловой градус, минута, секунда.
В действующую нормативно-техническую документацию на продукцию должны быть внесены единицы СИ и единицы, допускаемые к применению наравне с этими единицами.
Международная система единиц имеет целый ряд преимуществ, главные из которых следующие.
1. Унификация единиц физических величин на базе SI. Вместо исторически сложившегося многообразия единиц (системных, разных систем и внесистемных) для каждой физической величины устанавливается одна единица и четкая система образования кратных и дольных единиц.
2. Универсальность SI. Система охватывает все области науки, техники и народного хозяйства.
3. Принцип когерентности (согласованности). Выбор основных единиц системы обеспечивает согласованность механических и электрических единиц. Например, ватт – единица механической мощности (равный джоулю в секунду) равняется мощности, выделяемой электрическим током силой 1 ампер при напряжении 1 вольт. В SI, подобно другим когерентным системам единиц, коэффициенты пропорциональности в физических уравнениях, определяющих производные единицы, равны безразмерной единице. Когерентные производные единицы системы SI образуются с помощью простейших (определяющих) уравнений связи между величинами, в которых величины приняты равными единицам SI.
Пример простейшего уравнения связи для получения производной единицы скорости V = l / t, где V – скорость, l – длина пройденного пути, t – время. Подстановка вместо l, t и V их единиц дает [V] = [м] / [с] = 1 м/с. Следовательно, когерентной единицей скорости является метр в секунду.
4. Удобство для практического применения основных и большинства производных единиц SI.
5. Четкое разграничение единиц массы (килограмм) и силы (ньютон).
6. Упрощенная запись уравнений и формул в различных областях науки и техники. Достигается значительная экономия времени при расчетах в силу отсутствия в формулах, составленных с применением единиц SI, пересчетных коэффициентов, вводимых в связи с тем, что отдельные величины в этих формулах выражены в разных системах единиц.
7. Установление одной общей единицы – джоуль для всех видов энергии (механической, тепловой, электрической и др.) в Международной системе единиц.
Преимущества системы обусловливают:
а) повышение эффективности труда проектировщиков, конструкторов, производственников, научных работников;
