Basisgröszlig;en der Physik - sengpielaudio

Die sieben Basiseinheiten der Physik − SI-Basisgrößen
 
Das Internationale Einheitensystem = SI von französisch: Système international d’unités

Name Einheit Definition
Länge m Das Meter ist die Länge der Strecke, die Licht im Vakuum
während der Dauer von (1/299 792 458) Sekunden durchläuft.

Masse

kg

Ein Kilogramm ist die Masse des im Bureau international des poids et mesures in Sauvres bei Paris aufbewahrten internationalen Kilogrammprototyps als Platin-Iridium-Referenzzylinders.

Zeit s Eine Sekunde ist das 9.192.631.770fache der Periodendauer der Strahlung, die beim Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustands von Atomen des Cäsiumisotops 133 entsteht.
elektrische
Stromstärke
A Ein Ampere ist die Stärke eines zeitlich konstanten Stromes durch zwei geradlinige, parallele, unendlich lange Leiter von vernachlässigbar kleinem, kreisförmigen Querschnitt im Vakuum, die einen Abstand von 1 Meter haben und zwischen denen die durch den Strom hervorgerufene Kraft 2 × 10−7 N je Meter Leiterlänge beträgt.
Temperatur K Ein Kelvin ist der 273,16te Teil der Temperatur des Tripelpunktes von reinem Wasser.
Lichtstärke cd Die Candela ist die Lichtstärke in einer bestimmten Richtung einer Strahlungsquelle, die monochromatische Strahlung der Frequenz 540 × 1012 Hertz aussendet und deren Strahlstärke in dieser Richtung (1/683) Watt durch Steradiant beträgt.
Stoffmenge mol Ein Mol ist die Stoffmenge eines Systems, das ebenso viele Teilchen enthält, wie Atome in 0,012 kg (= 12 g) des Kohlenstoffnuklids 12 6 C enthalten sind, nämlich 6,022 × 1023.

Einheitensystem, früher Maßsystem = systematische Zusammenfassung von Einheiten (Einheit), aus denen sich alle anderen Einheiten ableiten lassen. Man unterscheidet also Basisgrößen (wie z. B. Länge) mit dazugehörigen Basiseinheiten (z. B. Meter) sowie abgeleitete Größen (Geschwindigkeit als Länge pro Zeit) und abgeleitete Einheiten (wie m/s). SI = Système International (d'Unités).
Das physikalische Maßsystem (nach C. F. Gauß auch Gauß'sches oder absolutes Maßsystem genannt) benutzt als Basisgrößen (Basiseinheiten) die Länge (in Zentimeter), die Masse (in Gramm) und die Zeit (in Sekunden); es wird deshalb auch CGS-System genannt.
Das technische Maßsystem baut auf Länge (in Meter), Kraft (in Kilopond) und Zeit
(in Sekunden) auf.
Das MKS-System wählt Länge (Meter), Masse (Kilogramm) und Zeit (Sekunde).
Das MKSA-System definiert als neue Basiseinheit das Ampere für die Stromstärke. Daraus kann man beispielsweise die Ladungseinheit Coulomb als Produkt aus Ampere und Sekunde ableiten.
Das MKSA-System ist ein Teil des 1960 eingeführten SI-Einheitensystems mit den Basiseinheiten Meter, Kilogramm, Sekunde, Ampere, Kelvin (für die Temperatur) und Candela (für die Lichtstärke), dem später noch die Einheit Mol für die Stoffmenge hinzugefügt wurde.
Zum SI-System gehören außerdem noch alle aus den Basiseinheiten durch Multiplikation oder Division abgeleiteten Einheiten, die teilweise noch eigene Namen haben, und die dezimalen Teile und Vielfachen der SI-Einheiten, die durch Vorsatzsilben gekennzeichnet werden.

L-Glied

Darüber hinaus wurden noch zwei atomphysikalische Einheiten festgelegt:

Atomphysikalische Größen und Einheiten
Atomphysikalische Größe Formelzeichen Basiseinheit Einheitenzeichen
Masse m Atomare Masseneinheit 1 u oder amu
(atomic mass unit)
Energie W Elektronenvolt 1 eV

Die abgeleiteten SI-Einheiten

Größe Formelzeichen Name Einheitenzeichen in SI-Basiseinheiten
Ebener Winkel α Radiant rad \frac{\mathrm{m}}{\mathrm{m}}=1=\frac{180^\circ}{\pi}
        1^\circ=\frac{\pi}{180}\cdot\mathrm{rad}
Raumwinkel Ω Steradiant sr \frac{\mathrm{m}^2}{\mathrm{m}^2}
Frequenz f Hertz Hz \frac{1}{\mathrm{s}}
Geschwindigkeit v     \frac{m}{s}
Beschleunigung
(Gravitationspotential)
a     \frac{m}{s^2}
Kraft F = m · b Newton N \frac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}}{\mathrm{s}^2}
Druck p = F/A Pascal Pa \frac{\mathrm{kg}}{\mathrm{s}^2\cdot\mathrm{m}}=\frac{\mathrm{N}}{\mathrm{m}^2}
Energie = Arbeit W = F · s Joule J \frac{\mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}^2}{\mathrm{s}^2}=\mathrm{W}\cdot \mathrm{s}=\mathrm{N}\cdot\mathrm{m}
Leistung P Watt W \frac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}^2}{\mathrm{s}^3}=\mathrm{N}\cdot\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}=\frac{\mathrm{J}}{\mathrm{s}}=\mathrm{V}\cdot \mathrm{A}
Elektrische Spannung
(Elektrisches Potential)
U Volt V \frac{\mathrm{kg}\cdot \mathrm{m}^2}{\mathrm{s}^3\cdot\mathrm{A}}=\frac{\mathrm{W}}{\mathrm{A}}=\frac{\mathrm{J}}{\mathrm{C}}
Elektrische Ladung Q Coulomb C =Wb/Ω \mathrm{A}\cdot\mathrm{s}
Magnetischer Fluss Φ Weber Wb \frac{\mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}^2}{\mathrm{s}^2\cdot\mathrm{A}} =\mathrm{V}\cdot\mathrm{s}
Elektrischer Widerstand R Ohm Ω \frac{\mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}^2}{\mathrm{s}^3\cdot\mathrm{A}^2} =\frac{\mathrm{V}}{\mathrm{A}}
Elektrischer Leitwert G Siemens S \frac{\mathrm{s}^3\cdot\mathrm{A}^2}{\mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}^2} =\frac{1}{\Omega}
Induktivität L Henry H \frac{\mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}^2}{\mathrm{s}^2\cdot\mathrm{A}^2} =\frac{\mathrm{Wb}}{\mathrm{A}}
Elektrische Kapazität C Farad F \frac{\mathrm{A}^2\cdot\mathrm{s}^4}{\mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}^2} =\frac{\mathrm{C}}{\mathrm{V}}
Magnetische Flussdichte,
Induktion
B Tesla T = Wb/m² \frac{\mathrm{kg}}{\mathrm{s}^2\cdot\mathrm{A}}=\frac{\mathrm{Wb}}{\mathrm{m}^2}
Elektrische Feldstärke E Volt durch Meter V/m \frac{\mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}}{\mathrm{s}^3\cdot\mathrm{A}}=\frac{\mathrm{N}}{\mathrm{C}}
Magnetische Feldstärke,
Magn. Erregung
H Ampere durch
Meter
A/m = N/Wb  A/m
Elektrische Flussdichte, El. Verschiebungsdichte,
El. Erregung
D Coulomb
durch
Quadratmeter
C/m2 \frac{\mathrm{A}\cdot\mathrm{s}}{\mathrm{m}^2}
Permittivität ε Farad durch
Meter
F/m \frac{\mathrm{A}^2\cdot\mathrm{s}^4}{\mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}^3} =\frac{\mathrm{A}\cdot\mathrm{s}}{\mathrm{V}\cdot\mathrm{m}}
Permeabilität μ Henry durch
Meter
H/m \frac{\mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}}{\mathrm{s}^2\cdot\mathrm{A}^2} =\frac{\mathrm{V}\cdot\mathrm{s}}{\mathrm{A}\cdot\mathrm{m}}
Lichtstrom Φν Lumen lm \mathrm{cd}\cdot\mathrm{sr}
Beleuchtungsstärke Eν lux lx \frac{\mathrm{cd}\cdot\mathrm{sr}}{\mathrm{m}^2}=\frac{\mathrm{lm}}{\mathrm{m}^2}
Fläche A Quadratmeter   m2
Volumen V Kubikmeter   m3
Dichte ρ = m / V   m/V \frac{\mathrm{kg}}{\mathrm{m}^3}
Kreisfrequenz ω = 2 π f     \frac{\mathrm{1}}{\mathrm{s}}
Impuls p   F·t \frac{\mathrm{kg}\cdot\mathrm{m}}{\mathrm{s}}=\mathrm{N}\cdot\mathrm{s}
Radio-Aktivität A Becquerel Bq \frac{1}\mathrm{s}
Energiedosis D Gray Gy \frac{\mathrm{J}}{\mathrm{kg}}
Entropie S   J/K  
Stoffumsatz kat   mol/s  

Nicht SI-Einheiten

Größe Formelzeichen Name Einheitenzeichen SI-Basiseinheiten                      
Energie = Arbeit W Kalorie cal 1 cal = 4,187 J
Leistung P Pferdestärke  PS 1 PS = 735,5 W
Magnetische Flussdichte  B Gauß G 1 G = 10−4 T
 
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