SI-järjestelmä

SI-järjestelmä koki suurimman muutoksensa sen käyttöönoton jälkeen, kun SI-järjestelmän perusyksiköt sidottiin luonnonvakioihin, joiden tarkat lukuarvot kiinnitetään. Tämän uudistuksen myötä järjestelmästä tuli yksinkertaisempi ja perustavanlaatuisempi sekä lopultakin päästiin eroon viimeisestä fyysiseen kappaleeseen – kilogramman prototyyppiin – perustuvasta määritelmästä. Muodollinen päätös uudistuksesta tehtiin Yleisen paino- ja mittakonferenssin (CGPM) kokouksessa Versaillesissa 16.11.2018 ja uusi SI otettiin käyttöön Maailman metrologiapäivänä 20.5.2019.

Lisätietoja uudistuksesta: Uusi SI-järjestelmä.pdf  

  
Klikkaamalla laatikoita löydät tietoa kalibrointipalveluihimme liittyvistä SI-yksiköistä 
  

 

Kansainvälisen suurejärjestelmän lähtökohdaksi on sovittu seitsemän perussuuretta (taulukko 1), joiden katsotaan olevan toisistaan riippumattomia muut suureet ovat johdannaissuureita. SI-mittayksikköjärjestelmässä on seitsemän perusyksikköä, jotka ovat perussuureiden yksiköt. Kaikki muut yksiköt, eli johdannaisyksiköt, voidaan muodostaa perusyksiköiden avulla. Perusyksiköille on vahvistettu joukko SI-etuliitteitä, jotka lisätään mittayksikön nimen eteen, kun siitä muodostetaan jokin sen monikertaa tai murto-osaa tarkoittava kerrannaisyksikkö.

Taulukko 1. SI-järjestelmän perussuureet ja perusyksiköt:New-SI.png


Perussuure ​
​   SI perusyksikkö ​
Nimi               Tunnus
pituus​metri​m
massa​kilogramma​kg
​aika​sekunti​s
​sähkövirta​ampeeri​A
​termodynaaminen lämpötila​kelvin​K
​ainemäärä​mooli​mol
valovoima​kandela​cd

 

Taulukko 2. Perusyksiköiden määritelmät (suomennokset ovat epävirallisia).

​Yksikkö ​Määritelmä
Sekunti​Sekunti, jonka tunnus on s, on ajan SI-yksikkö. Määritelmän perustana on cesium 133 -atomin häiritsemättömän perustilan ylihienorakennesiirtymän taajuuden ∆νCs kiinteä lukuarvo
9 192 631 770, kun yksikkönä on Hz eli s−1.
​Metri​Metri, jonka tunnus on m, on pituuden SI-yksikkö. Määritelmän perustana on tyhjiössä etenevan valon nopeuden c kiinteä lukuarvo 299 792 458, kun yksikkönä on m s−1 ja kun sekunnin määritelmän perustana on ΔvCs.
Kilogramma​Kilogramma, jonka tunnus on kg, on massan SI-yksikkö. Määritelmän perustana on Planckin vakion h kiinteä lukuarvo 6,626 070 15 × 10−34, kun yksikkönä on J s eli kg m2 s−1 ja kun metrin ja sekunnin määritelmien perustana ovat c ja ΔvCs.
Ampeeri​Ampeeri, jonka tunnus on A, on sähkövirran SI-yksikkö. Määritelmän perustana on alkeisvarauksen e kiinteä lukuarvo 1,602 176 634 × 10−19, kun yksikkönä on A s eli C ja kun sekunnin määritelmän perustana on ΔvCs.
Kelvin ​Kelvin, jonka tunnus on K, on termodynaamisen lämpötilan SI-yksikkö. Määritelmän perustana on Boltzmannin vakion k kiinteä lukuarvo 1,380 649 × 10−23, kun yksikkönä on J K−1 eli
kg m2 s−2 K−1 ja kun kilogramman, metrin ja sekunnin määritelmien perustana ovat h, c ja ΔvCs.
Mooli Mooli, jonka tunnus on mol, on ainemäärän SI-yksikkö. Yksi mooli sisältää täsmälleen 6,022 140 76 × 1023 perusosasta. Tämä luku on Avogadron vakion NA kiinteä lukuarvo, jonka yksikkö on mol−1, ja sitä kutsutaan nimellä Avogadron luku.            
Systeemin ainemäärä, jonka tunnus on n, on määriteltyjen perusosasten lukumäärä. Perusosanen voi olla atomi, molekyyli, ioni, elektroni, muu hiukkanen tai hiukkasten määritelty ryhmä.
Kandela​Kandela, jonka tunnus on cd, on valovoiman SI-yksikkö tiettyyn suuntaan. Määritelmän perustana on taajuudeltaan 540 × 1012 Hz olevan yksivärisen säteilyn valotehokkuuden Kcd kiinteä lukuarvo 683, kun yksikkönä on lm W−1 eli cd sr W−1 eli cd sr kg−1 m−2 s3 ja kun kilogramman, metrin ja sekunnin määritelmien perustana ovat h, c ja ΔvCs

 

SI-järjestelmän johdannaisyksiköt muodostetaan perusyksiköiden algebrallisina lausekkeina, jotka vastaavat perussuureiden avulla ilmaistuja johdannaissuureiden lausekkeita. Esimerkiksi tiheyden (massatiheys) johdannaisyksikkö on kg/m3. Joukolle johdannaisyksiköitä on annettu erityisnimet ja niitä vastaavat tunnukset; esim. voiman yksikön nimi on newton, N (kg·m·s–2).

Taulukko 3. Johdannaisyksiköt, joilla on oma nimi​.

SuureNimiTunnusPerusyksiköiden avulla lausuttuna
​​(taso)kulma​radiaanirad​m/m tai 1
​avaruuskulma​​steradiaani​srm2/m2 tai 1
​taajuus​hertsi​Hz​s−1
​voima​newton​N​m kg s−2
​paine, jännitys​pascalPa​m−1 kg s−2  tai N/m2
​energia, työ, lämpömäärä​​joule​J​m2 kg s−2 tai N m
​teho, säteilyvirta​​wattiW​​​m2 kg s3 tai VA tai J/s
​sähkövaraus​coulombi​C​As
​jännite, sähkömotorinen voima sähköpotentiaali, potentiaaliero​voltti​Vm2 kg s3 A−1 tai W/A tai J/C
​kapasitanssi​faradi​F​m−2 kg−1 s4 A2 tai C/V
resistanssi​ohmi​Ω​m2 kg s−3A−2 tai V/A
​konduktanssi / (sähkönjohtavuus)​siemens​S​m2 kg−1 s3 A2 tai A/V
​magneettivuo​​weber​Wb​​m2 ​kg s−2 A−1 tai Vs
​magneettivuon tiheys​​tesla​T​kg s−2 A−1 tai Wb/m2
​induktanssi​henry​H​m2 kg s−2 A−2 tai Wb/A
celsiuslämpötila​celsiusaste°C​​K
​valovirta​luumen​lm​cd tai cd sr
​valaistusvoimakkuus​luksi​lx​m−2 cd tai lm/m2
(​radio)aktiivisuus​becquerel​Bq​s−1
​absorboitunut annos​gray​Gy​m2 s−2 tai J kg−1
annosekvivalentti​sievertSv​m2 s−2​ tai J kg−1
​katalyyttinen aktiivisuuskatalkats−1 mol

 

SI-etuliite merkitsee yksikön kertomista tietyllä kymmenen potenssilla. Etuliitteellisiä yksiköitä kutsutaan kerrannais- tai alikerrannaisyksiköiksi sen mukaan, onko potenssin eksponentti positiivinen vai negatiivinen. Yksi newton on esimerkiksi solujen tasolla hyvin suuri voima. Tällöin on mielekkäämpää puhua esimerkiksi pikonewtoneista pN (1 pN = 10–12 N).

 

Taulukko 4. SI-etuliitteet. 

Kerroin ​Nimi ​Tunnus ​Kerroin ​Nimi ​Tunnus
101​deka​da​10–1​desi​d
​102​hehto​h​10–2​sentti​c
​103​kilo​k​10–3​milli​m
​106​mega​M​10–6​mikro​µ
​109​giga​G​10–9​nano​n
​1012​tera​T​10–12​piko​p
​1015​peta​P​10–15femto​f
​1018​eksa​E​10–18​atto​a
​1021​zetta​Z​10–21​zepto​z
​1024​jotta​Y​10–24​jokto​y


Lisätietoja