Таблица единиц измерения: полный справочник СИ
Международная система единиц СИ остаётся единственным универсальным языком точных измерений в науке, технике, медицине и торговле. После реформы 2019 года все семь основных единиц определяются через фиксированные значения фундаментальных констант, а не через физические эталоны. Это обеспечивает стабильность и воспроизводимость на любом уровне точности.
В этой статье собраны актуальные таблицы основных и производных единиц, полный перечень приставок, практические коэффициенты пересчёта между метрической и имперской системами, а также разбор типичных ошибок. Материал ориентирован на школьников, студентов, инженеров и всех, кто ежедневно работает с измерениями.
Особое внимание уделено украинским обозначениям и национальным стандартам, полностью согласованным с BIPM. После прочтения вы сможете быстро найти нужный коэффициент и избежать распространённых ошибок при пересчётах.
Основные единицы СИ после реформы 2019 года
С 20 мая 2019 года определения основных единиц основываются на семи определяющих константах. Это сделало систему независимой от артефактов и позволило реализовывать единицы в любом месте, где есть соответствующее оборудование.
| Величина | Единица | Обозначение (укр./междунар.) | Определяющая константа |
|---|---|---|---|
| Длина | метр | м / m | скорость света c = 299 792 458 м/с |
| Масса | килограмм | кг / kg | постоянная Планка h = 6,626 070 15 × 10⁻³⁴ Дж·с |
| Время | секунда | с / s | частота цезия ΔνCs = 9 192 631 770 Гц |
| Сила тока | ампер | А / A | элементарный заряд e = 1,602 176 634 × 10⁻¹⁹ Кл |
| Температура | кельвин | К / K | постоянная Больцмана k = 1,380 649 × 10⁻²³ Дж/К |
| Количество вещества | моль | моль / mol | постоянная Авогадро NA = 6,022 140 76 × 10²³ моль⁻¹ |
| Сила света | кандела | кд / cd | световая отдача Kcd = 683 лм/Вт |
Источник: BIPM, SI Brochure 9th edition (2019, обновление 2026).
Практическое значение реформы особенно ощутимо для килограмма. Ранее он зависел от платино-иридиевого прототипа в Севре, масса которого со временем изменялась. Теперь килограмм реализуется через ватт-баланс или рентгеновскую кристаллическую плотность кремния, и его значение остаётся неизменным.
Секунда по-прежнему определяется через переход в атоме цезия-133. Метр — через скорость света. Ампер — через элементарный заряд. Эти определения позволяют достигать относительной неопределённости на уровне 10⁻¹⁸ и лучше в лабораториях первичных эталонов.
Производные единицы с собственными названиями
Большинство физических величин выражаются через комбинации основных единиц. Двадцать две из них получили специальные названия для удобства. Ниже приведены наиболее часто используемые.
| Величина | Единица | Обозначение | Выражение через основные |
|---|---|---|---|
| Сила | ньютон | Н | кг·м·с⁻² |
| Давление | паскаль | Па | кг·м⁻¹·с⁻² |
| Энергия | джоуль | Дж | кг·м²·с⁻² |
| Мощность | ватт | Вт | кг·м²·с⁻³ |
| Электрический заряд | кулон | Кл | А·с |
| Напряжение | вольт | В | кг·м²·с⁻³·А⁻¹ |
| Сопротивление | ом | Ом | кг·м²·с⁻³·А⁻² |
| Частота | герц | Гц | с⁻¹ |
| Магнитная индукция | тесла | Тл | кг·с⁻²·А⁻¹ |
| Освещённость | люкс | лк | кд·м⁻² |
Источник: ДСТУ ISO 80000 и BIPM.
Радиан и стерадиан считаются производными единицами с размерностью 1. Градус Цельсия имеет специальное название, но разность температур в кельвинах и градусах Цельсия численно одинакова: T(K) = t(°C) + 273,15.
Приставки СИ: полная таблица кратных и дольных единиц
Приставки позволяют охватить диапазон от 10⁻³⁰ до 10³⁰. В ноябре 2022 года CGPM добавила четыре новые: ронна (R, 10²⁷), кветта (Q, 10³⁰), ронто (r, 10⁻²⁷) и квекто (q, 10⁻³⁰). Они уже включены в официальные документы BIPM по состоянию на 2026 год.
| Множитель | Название | Обозначение | Множитель | Название | Обозначение |
|---|---|---|---|---|---|
| 10³⁰ | кветта | Q | 10⁻¹ | деци | д |
| 10²⁷ | ронна | R | 10⁻² | санти | с |
| 10²⁴ | йотта | Y | 10⁻³ | милли | м |
| 10²¹ | зетта | Z | 10⁻⁶ | микро | мк |
| 10¹⁸ | экса | E | 10⁻⁹ | нано | н |
| 10¹⁵ | пета | P | 10⁻¹² | пико | п |
| 10¹² | тера | T | 10⁻¹⁵ | фемто | ф |
| 10⁹ | гига | Г | 10⁻¹⁸ | атто | а |
| 10⁶ | мега | М | 10⁻²¹ | зепто | з |
| 10³ | кило | к | 10⁻²⁴ | йокто | й |
| 10² | гекто | г | 10⁻²⁷ | ронто | r |
| 10¹ | дека | да | 10⁻³⁰ | квекто | q |
Источник: BIPM, обновление 2022–2026.
Важное правило: приставка пишется слитно с названием единицы без пробела (килограмм, миллиметр). Символ приставки также без пробела (кг, мм). Для килограмма приставки присоединяются к грамму: миллиграмм, а не микрокилограмм.
Таблицы пересчёта основных величин
Чаще всего требуются пересчёты длины, массы, объёма и времени. Ниже приведены точные коэффициенты, используемые в Украине согласно ДСТУ.
Длина
- 1 км = 1000 м = 10⁵ см = 10⁶ мм
- 1 м = 100 см = 1000 мм = 10⁹ нм
- 1 дюйм = 25,4 мм (точно)
- 1 фут = 0,3048 м
- 1 миля (статутная) = 1609,344 м
- 1 морская миля = 1852 м
- 1 а.е. = 1,495 978 707 × 10¹¹ м
Масса
- 1 т = 1000 кг = 10⁶ г
- 1 кг = 1000 г = 10⁶ мг
- 1 фунт (avoirdupois) = 0,453 592 37 кг
- 1 унция = 28,349 523 125 г
- 1 карат = 0,2 г
Объём и вместимость
- 1 м³ = 1000 л = 10⁶ мл
- 1 л = 1 дм³ = 1000 мл = 1000 см³
- 1 галлон США = 3,785 411 784 л
- 1 имперский галлон = 4,546 09 л
Сравнение метрической и имперской систем
В большинстве стран мира, включая Украину, официально действует СИ. Имперская система (и её американский вариант) остаётся распространённой в США, Великобритании (частично) и некоторых отраслях промышленности. Основная сложность — отсутствие десятичной структуры, что усложняет расчёты.
Пример: 1 фут = 12 дюймов, 1 ярд = 3 фута, 1 миля = 5280 футов. В метрической системе всё сводится к степеням десяти. Это особенно заметно при работе с площадями и объёмами: 1 акр ≈ 4046,86 м², тогда как 1 гектар = ровно 10 000 м².
В научных публикациях и технической документации Украины обязательно использование единиц СИ. Имперские единицы допускаются лишь как дополнительные с обязательным пересчётом.
Распространённые ошибки при работе с единицами
Самая частая ошибка — путаница между массой и весом. В быту говорят «вес 70 кг», хотя правильно — масса 70 кг, а вес — сила тяжести, которая измеряется в ньютонах (около 686 Н).
Вторая распространённая ошибка — неправильное использование приставок. «Микро» — это 10⁻⁶, а не «очень маленький». В медицине ошибка в миллиграммах и микрограммах может быть критической.
Третья — путаница между американским и имперским галлоном. Разница составляет почти 20 %. При импорте оборудования или химикатов это приводит к серьёзным расхождениям.
Четвёртая — использование градусов Фаренгейта без пересчёта. Формула t(°C) = (t(°F) − 32) × 5/9. Многие забывают о порядке операций и получают ошибочный результат.
Из практики инженеров часто встречается ошибка при переходе от мм рт. ст. к паскалям. 1 мм рт. ст. ≈ 133,322 Па. В медицине артериальное давление всё ещё часто указывают в мм рт. ст., но в научных работах требуют паскали.
Практические сценарии применения таблиц
В строительстве при расчёте нагрузки на перекрытия нужен переход от кг/м² к паскалям (1 кгс/м² ≈ 9,80665 Па). В пищевой промышленности — точный пересчёт литров в галлоны для экспортной тары. В фармации — миллиграммы в граммы с учётом допустимых погрешностей.
В школе и университете таблицы помогают быстро проверить решения задач по физике. Например, скорость 72 км/ч = 20 м/с. Плотность воды 1000 кг/м³ = 1 г/см³.
Для астрономических расчётов удобно использовать астрономическую единицу, световой год (9,460 730 472 580 8 × 10¹⁵ м) и парсек (3,085 677 581 491 367 3 × 10¹⁶ м).
Внесистемные единицы, разрешённые к использованию с СИ
Некоторые единицы официально разрешены BIPM для использования вместе с СИ: литр, тонна, минута, час, сутки, градус, минута и секунда угла, электронвольт, атомная единица массы, бар, гектар. Их значения точно определены через единицы СИ.
Украинские стандарты (ДСТУ 3651) дополнительно регулируют использование этих единиц в официальных документах и технических условиях.
Ключевые выводы: современная СИ — это система, построенная на константах природы, а не на артефактах. Точность пересчётов зависит от использования официальных коэффициентов. Наибольшая практическая ценность таблиц — в быстром и безошибочном переходе между единицами в реальных задачах. Регулярное обращение к актуальным данным BIPM и национальным стандартам гарантирует корректность любых измерений.
