SI単位

1．SI単位の構成

SI単位は、次の基本単位、補助単位及び組立単位の3群からなり、必要に応じてこれらの単位を10の整数乗倍(表5参照)している。

2．基本単位

基本単位は、その単位系の骨子となるもので、SIにあっては現在までに表1の7個が規定されている。これらのものが基本単位として取り上げられたのは、次元的に見て独立したものとみなせることと、量に対する単位の定義が確定していることなどによる。

表1　基本単位(JIS Z 8203)
量 基本単位 定義
単位の名称 単位記号
長　さ メートル m メートルは、1/299792458秒の時間に光が真空中を伝わる行程の長さ。
質　量 キログラム kg キログラムは、(重力でも力でもない)質量の単位であって、それは国際キログラム原器の質量に等しい。
時　間 秒 s 秒は、セシウム133の原子の基底状態の2つの超微細準位の間の遷移に対応する放射の9192631770周期の継続時間。
電　流 アンペア A アンペアは、真空中に1メートルの間隔で平行に置いた、無限に小さい円形断面積を有する無限に長い2本の直線状導体のそれぞれを流れ、これらの導体の長さ1メートルごとに2*10-7ニュートンの力を及ぼし合う不変の電流。
熱力学温度* ケルビン K ケルビンは、水の3重点の熱力学温度の1/273.16。
物 質 量 モル mol モルは、0.012キログラムの炭素12の中に存在する原子の数と等しい数の要素粒子、または要素粒子の集合体で構成された系の物質量とし、要素粒子または要素粒子の集合体を特定して使用する。
光　度 カンデラ cd カンデラは、周波数540*1012ヘルツの単色放射を放出し、所定の方向におけるその放射強度が1/683ワット毎ステラジアンである光源の、その方向における強度。
注* セルシウス度（℃）もSI単位として扱われている。

3．補助単位

本来、単位系の構成は基本単位及びそれによる組立単位によって体系づけされるべきであるが、国際度量衡総会では、表2のラジアン及びステラジアンは基本単位に属させるか、組立単位に属させるかを決定せず、補助単位として扱うことにしており、使用する立場でこれを基本単位または組立単位のいずれかに含めてもよいことにしている｡

表2　補助単位(JIS Z 8203)
量 補助単位 定義
名称 記号
平 面 角** ラジアン rad ラジアンは、円の周上でその半径の長さに等しい長さの弧を切り取る2本の半径の間に含まれる平面角である。
立 体 角 ステラジアン sr ステラジアンは、球の中心を頂点とし、その球の半径を1辺とする正方形の面積と等しい面積をその球の表面上で切り取る立体角である｡
注** 平面角の度(°)、分(' )、秒(" )は、SI単位と併用してよい単位になっている。
1°= (π/180) rad      1' = (1/60)°= (π/10800) rad      1" = (1/60) ' = (π/648000) rad

4．組立単位

組立単位は、表1の基本単位及び表2の補助単位を組合わせ、乗法及び除去の数学的記号を用い、代表的な表し方によって形成されたもので、計量法ではこれを誘導単位といっている。例えば、面積の単位m2や風速の単位m/sは組立単位であるが、しばしば用いる組立単位については使用上の便を考えて、その組立単位に固有の名称と記号を与えている。その一例を表3に示す。

表3　固有の名称を持つ組立単位の例(JIS Z 8203)
量 組立単位 基本単位もしくは補助単位による組立方、
あるいは他の組立単位による組立方
単位の名称 単位記号
周波数 ヘルツ Hz 1[Hz]=1[s-1]
力 ニュートン N 1[N]=1[kg・m/s2]
圧力・応力 パスカル Pa 1[Pa]=1[N/m2]
エネルギー・仕事・熱量 ジュール J 1[J]=1[N・m]
仕事率・工率・動力・電力 ワット W 1[W]=1[J/s]
電荷・電気量 クーロン C 1[C]=1[A・s]
電位・電位差・電圧・起電力 ボルト V 1[V]=1[J/C]
静電容量・キャパシタンス ファラド F 1[F]=1[C/V]
(電気)抵抗 オーム Ω 1[Ω]=1[V/A]
表4　主な単位の換算率表
量 従来の単位 SI単位 換算率
従来の単位 SI単位
力 kgf N 1 9.80665
0.101972 1
応　力 kgf/mm2 N/mm2又はMPa 1 9.80665
0.101972 1
圧　力 kgf/cm2 Pa 1 9.80665x104
0.101972x10-4 1
トルク kgf・cm N・m 1 9.80665x10-2
0.101972x102 1
仕　事
エネルギー		 kgf・m J 1 9.80665
0.101972 1
工　率 kgf・m/s kW 1 9.80665x10-3
0.101972x103 1
PS
(馬力)		 kW 1 0.7355
1.35962 1
表5　SI単位の10の整数乗倍の接頭語
位に乗ぜられる倍数 接頭語
名　称 記　号
1018 エクサ E
1015 ペ　タ P
1012 テ　ラ T
109 ギ　ガ G
106 メ　ガ M
103 キ　ロ k
102 ヘクト h
10 デ　カ da
位に乗ぜられる倍数 接頭語
名　称 記　号
10-1 デ　シ d
10-2 センチ c
10-3 ミ　リ m
10-6 マイクロ μ
10-9 ナ　ノ n
10-12 ピ　コ p
10-15 フェムト f
10-18 ア　ト a

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