SI-süsteemi ühikud

SI-süsteemi ühikud ehk rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi (SI) mõõtühikud jaotuvad põhiühikuteks (meeter, kilogramm, sekund, amper, kelvin, mool ja kandela) ning nendest tuletatud ühikuteks. Tuletatud ühikud moodustatakse SI põhiühikutest vastava füüsikalise suuruse dimensioonivalemi alusel põhiühikute astmete korrutistena (arvkordajaga üks). 22 tuletatud ühikule on antud erinimetused.

Eestis kasutatavad SI-süsteemi põhiühikud, nendest tuletatud ühikud ning kord- ja osaühikud, samuti nende kasutamise viis on kehtestatud Eesti Vabariigi valitsuse määrusega.^[1]

Mõõtühikute tähised (sümbolid) kirjutatakse püstkirjas ilma lõpupunktita. Isikunimed SI-süsteemi ühikute tähistes kirjutatakse suure algustähega.

SI-süsteemi põhiühikud

Pikemalt artiklis SI-süsteemi põhiühikud

SI-süsteemi kõigi seitsme põhiühiku definitsioonid (määratlused) põhinevad füüsikakonstantide fikseeritud arvväärtustel, mille on kindlaks määranud CODATA. Uued määratlused on esitatud Rahvusvahelise Kaalude ja Mõõtude Büroo reeglistiku (SI-Brochure) 9. trükis^[2] ja avaldatud ELi direktiivina 2019/1258.^[3]

Fikseeritud väärtused on kehtestatud selleks, et põhiühikute arvväärusi saaks täpselt väljendada. Fikseeritud on iga konstandi niisugune arvväärtus, mis kehtestamise ajal vastas kõige paremini mõõtmistulemustele. Konstantide fikseeritud arvvääruste ja nende mõõtühikute omavahelise seose kaudu saab põhiühikuid kirjeldada ja matemaatiliselt avaldada.

Põhiühiku nimetus	Ühiku tähis	Mõõdetav suurus	Määratlusalus	Põhiühiku valem ja seletus
sekund	s	aeg	Sekundi määratlus põhineb tseesium-133 aatomi häirimata põhioleku ülipeenstruktuuri kahe energiataseme vahelise ülemineku sageduse $\Delta \nu _{\text{Cs}}$ fikseeritud arvväärtusel 9 192 631 770, ühik Hz ehk s⁻¹	$1\,\mathrm {s} =9\,192\,631\,770\,{\frac {1}{\Delta \nu _{\text{Cs}}}}$ 1 sekund on ajavahemik, mis võrdub tseesium-133 aatomi ülipeenstruktuuri kahe energiataseme vahelise ülemineku 9 192 631 770 võnkeperioodiga
meeter	m	pikkus	Meetri määratlus põhineb vaakumis leviva valguse kiiruse $c$ fikseeritud arvväärtusel 299 792 458, ühik m · s⁻¹	$1\,{\text{m}}={\frac {c}{299\,792\,458}}\;{\text{s}}={\frac {9\,192\,631\,770}{299\,792\,458}}{\frac {c}{\Delta \nu _{\text{Cs}}}}$ 1 meeter on pikkus, mille läbib valgus vaakumis 1/299 792 458 sekundi jooksul
kilogramm	kg	mass	Kilogrammi määratlus põhineb Plancki konstandi $h$ fikseeritud arvväärtusel 6,626 070 15 · 10⁻³⁴, ühik J · s ehk kg · m² · s⁻¹, kusjuures meeter ja sekund on määratletud vastavalt $c$ ja $\Delta \nu _{\text{Cs}}$ kaudu:	$1\,{\text{kg}}={\frac {299\,792\,458^{2}}{9\,192\,631\,770\cdot 6{,}626\,070\,15}}\cdot 10^{34}\,{\frac {h\cdot \Delta \nu _{\text{Cs}}}{c^{2}}}.$ 1 kilogrammi täpne arvväärtus on kindlaks määratud $h$ , $c$ ja $\Delta \nu _{\text{Cs}}$ fikseeritud arvväärtustega
amper	A	voolutugevus	Ampri määratlus põhineb elementaarlaengu (elektroni laengu) $e$ fikseeritud väärtusel 1,602 176 634 · 10⁻¹⁹, ühik kulon (C) ehk ampersekund (A · s)	$1\,{\text{A}}={\frac {e}{1{,}602\,176\,634\cdot 10^{-19}}}\,{\frac {1}{\text{s}}}=$ $={\frac {10^{8}}{9{,}192\,631\,770\cdot 1{,}602\,176\,634}}\,\Delta \nu _{\text{Cs}}\cdot e$ Voolutugevus on 1 amper, kui voolujuhi ristlõiget läbib sekundis 1/(1,602 176 634 · 10⁻¹⁹) ≈ 6,2 · 10¹⁸ elektroni
kelvin	K	termodünaamiline temperatuur	Kelvini määratlus põhineb Boltzmanni konstandi $k$ fikseeritud arvväärtusel 1,380 649 · 10−23, ühik J · K^–1 ehk kg · m² · s⁻¹	$1\,{\text{K}}={\frac {1{,}380\,649\cdot 10^{-23}}{k_{\mathrm {B} }}}\,{\frac {{\text{kg}}\cdot {\text{m}}^{2}}{{\text{s}}^{2}}}=$ $={\frac {1{,}380\,649}{9{,}192631770\cdot 6{,}626\,070\,15}}\cdot 10^{-11}\,{\frac {\Delta \nu _{\text{Cs}}\cdot h}{k}}$ 1 kelvin vastab termodünaamilise temperatuuri niisugusele muutusele, mis kaasneb termilise energia muutusega 1,380 649 · 10⁻²³ džauli võrra.
mool	mol	ainehulk	Mooli määratlus põhineb Avogadro arvu $N_{\text{A}}$ fikseeritud arvväärtusel 6,022 140 76 · 10²³, ühik mol⁻¹	$1\,{\text{mol}}=6{,}022\,140\,76\cdot 10^{23}\,{\frac {1}{N_{\mathrm {A} }}}$ 1 mool on ainehulk, milles sisaldub Avogadro arvuga võrdne arv elementaarseid objekte (molekule, aatomeid, elektrone)
kandela	cd	valgustugevus	Kandela määratlus põhineb 540 · 10¹² Hz sagedusega monokromaatilise kiirguse valgusviljakuse $K_{\text{cd}}$ fikseeritud arvväärtusel 683, ühik lm · W⁻¹ ehk cd · sr · kg⁻¹ · m⁻² · s³	$1\,{\text{cd}}={\frac {K_{\mathrm {cd} }}{683}}\,{\frac {{\text{kg}}\cdot {\text{m}}^{2}}{{\text{s}}^{3}\cdot {\text{sr}}}}=$ $={\frac {10^{-26}}{9{,}192\,631\,77^{2}\cdot 6{,}626\,070\,15\cdot 683}}\,(\Delta \nu _{\text{Cs}})^{2}\cdot h\cdot K_{\mathrm {cd} }$ 1 kandela on valgustugevus, millega teatud kindlas suunas kiirgab 540 · 10¹²-hertsise sagedusega kiirguse allikas, kui tema kiirgustugevus selles suunas on 1/683 W · sr⁻¹ (vatti steradiaani kohta)

Erinimetustega tuletatud SI-süsteemi ühikud

Erinimetustega tuletatud ühikuid võib kombineerida põhiühikute ja teiste tuletatud ühikutega, näiteks džaul = njuuton × meeter (N∙m).

Ühiku nimetus	Ühiku tähis	Füüsikaline suurus	Avaldis teiste SI ühikute kaudu	Avaldis SI põhiühikute kaudu¹
radiaan	rad	nurk	m/m	dimensioonita
steradiaan	sr	ruuminurk	m²/m²	dimensioonita
herts	Hz	sagedus	1/s	s⁻¹
njuuton	N	jõud	J/m	kg⋅m⋅s⁻²
paskal	Pa	rõhk, pinge	N/m²	m⁻¹⋅kg⋅s⁻²
džaul	J	energia, mehaaniline töö, soojushulk ²	N⋅m; W⋅s	m²⋅kg⋅s⁻²
vatt	W	võimsus, kiirgusvoog ³	J/s; V⋅A	kg⋅m²⋅s⁻³
kulon	C	elektrilaeng	s⋅A	s⋅A
volt	V	pinge, elektromotoorjõud	W/A; J/C	m²⋅kg⋅s⁻³⋅A⁻¹
farad	F	mahtuvus	C/V	m⁻²⋅kg⁻¹⋅s⁴⋅A²
oom	Ω	takistus, impedants, reaktiivtakistus	V/A	m²⋅kg⋅s⁻³⋅A⁻²
siimens	S	elektrijuhtivus	1/Ω	m⁻²⋅kg⁻¹⋅s³⋅A²
veeber	Wb	magnetvoog	V∙s	m²⋅kg⋅s⁻²⋅A⁻¹
tesla	T	magnetiline induktsioon, magnetvootihedus	Wb/m²	kg⋅s⁻²⋅A⁻¹
henri	H	induktiivsus	Wb/A	m²⋅kg⋅s⁻²⋅A⁻²
Celsiuse kraad	°C	Celsiuse temperatuur ⁴	K
luumen	lm	valgusvoog	cd⋅sr	cd
luks	lx	valgustustihedus, valgustatus	lm/m²	m⁻²⋅cd
bekrell	Bq	radioaktiivse aine aktiivsus	1/s	s⁻¹
grei	Gy	(ioniseeriva kiirguse) neeldumisdoos	J/kg	m²⋅s⁻²
siivert	Sv	ekvivalentne kiirgusdoos	J/kg	m²⋅s⁻²
katal	kat	katalüütiline aktiivsus	mol/s	s⁻¹⋅mol
¹ Ühikud esitatakse põhiühikute defineerimise ametlikus järjestuses (m, kg, s, A, K, mol, cd). ² Elektri- ja soojusenergeetikas kasutatakse energiaühikuna W·s ja selle kordühikuid (nt kWh, MWh). ³ Elektrienergeetikas kasutatakse võimsuse ühikuna erinimetusega ühikut voltamper (V·A) vahelduvvoolu näivvõimsuse tähistamiseks ja ühikut varr (var) vahelduvvoolu reaktiivvõimsuse tähistamiseks. ⁴ Celsiuse temperatuur $t\;(^{\circ }{\text{C}})$ arvutatakse ümber termodünaamiliseks temperatuuriks $T\;({\text{K}})$ valemiga $^{\circ }{\text{C}}={\text{K}}-273{,}15$ .

Erinimetustega SI detsimaalsed kord- ja osaühikud

Suurus	Ühiku nimetus	Ühiku tähis	Väärtus
maht (ruumala)	liiter	l, L^*1	1 l = 1 dm³ = 10⁻³ m³
mass	tonn	t	1 t =1 Mg = 10³ kg
^*1 Eelistada tuleb tähist «l». Tähis «L» on kasutamiseks juhtudel, kui trükitehnilistel põhjustel võivad liitri tähis ja arv 1 segi minna.

SI ühikutest moodustatud mittedetsimaalsed kord- ja osaühikud

Suurus	Ühiku nimetus	Ühiku tähis	Väärtus
Tasanurk	täispööre		1 täispööre = 2π rad
	goon	gon	1 gon = (π/200) rad
	kraad	°	1° = (π/180) rad
	minut	'	1' = (1/60)°
	sekund	"	1" = (1/60) '
Aeg	minut	min	1 min = 60 s
	tund	h	1 h = 60 min = 3600 s
	ööpäev	d	1 d = 24 h = 86 400 s

SI-süsteemi ühikutega seotud piiratud kasutusalaga ühikud

Suurus	Ühiku nimetus	Ühiku tähis	Väärtus
Süsteemi optiline tugevus	dioptria	dpt	1 dpt = 1 m⁻¹
Kõlvikute ja ehitusaluse maa pindala	aar	a	1 a = 100 m²
Kõlvikute ja ehitusaluse maa pindala	hektar	ha	1 ha = 10 000 m²
Pärlite ja vääriskivide mass	karaat	ct	1 ct = 2∙10⁻⁴ kg
Õhurõhk, vererõhk	millimeeter elavhõbedasammast	mm Hg	1 mm Hg = 133,322 Pa
Mõjuristlõige aatomifüüsikas	barn	b	1 b = 10⁻²⁸ m²
Elektronide seoseenergia	elektronvolt	eV	1 eV = 1,602 176 634∙10⁻¹⁹ J

Muid mittesüsteemseid (SI-väliseid) mõõtühikuid

Teaduse ja tehnika eri valdkondades on peale SI ühikute kasutusel veel mõningaid mittesüsteemseid ühikuid.

Pikkuse ühikud:

ongström (Å), 1 Å = 0,1 nm = 10⁻¹⁰ m

astronoomiline ühik (ua), 1 ua = 1,495 978 707∙10¹¹ m

Rõhu ühikud:

atmosfäär (atm), 1 atm = 760 mm Hg = 1013,25 hPa = 101 325 Pa

baar (bar), 1 bar = 10⁵ Pa = 0,1 MPa

Logaritmilised ühikud (peamiselt akustikas ja elektrotehnikas):

bell (B) ja detsibell (dB), 1 dB = 0,1 B (suuruse väärtuse ja samanimelise lähtevääruse suhte kümnendlogaritm

neeper (Np) (suuruse kahe väärtuse suhte naturaallogaritm); 1 Np = 4,343 dB (heliintensiivsuste ja elektrivõimsusete korral, 1 Np = 8,686 dB (helirõhkude ja elektripingete korral)

Helivaljuse ühikud:

foon (phon)

soon (sone) (valjusele 1 sone vastab valjus 40 phon)

Ühikud infotehnoloogias:

bitt (bit), andmehulga mõõtühik

bait (B), kaheksast bitist koosnev andmehulga ja salvestusmahu mõõtühik

Vaata ka

Viited

[782og-1] Rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi (SI) põhiühikud, nendest tuletatud ühikud, nende kord- ja osaühikud ning rahvusvaheliselt kehtestatud lisaühikud ja nende kasutamise viis

[SI-2] Le Système international d’unités 9e édition, 2019 (prantsuse ja inglise keeles)

[EL-3] Euroopa Liidu direktiiv 2019/1258, 23. juuli 2019

[1]

[2]

[3]

v r SI-süsteem
Põhiühikud	Amper • Kandela • Kelvin • Kilogramm • Meeter • Mool • Sekund
Tuletatud ühikud	Bekrell • Celsiuse skaala • Džaul • Farad • Grei • Henri • Herts • Katal • Kulon • Luks • Luumen • Njuuton • Oom • Paskal • Radiaan • Siimens • Siivert • Steradiaan • Tesla • Vatt • Veeber • Volt