SI-Einheiten
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Physik Cusanus-Gymnasium Wittlich Kursleiter : W. Zimmer Das internationale System der Einheiten ( SI-System) SI Basiseinheiten Dimension Länge Einheit 1 Meter Definition Masse 1 Kilogramm 1 kg ist die Masse eines Zylinders aus PlatinIridium („Urkilogramm“), der heute in Sèvres In Frankreich aufbewahrt wird. Zeit 1 Sekunde 1 s ist 1/31556925,9747 des tropischen Jahres 1900 oder: 1s ist 1/ 86400 der Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Meridiandurchgängen der Sonne. 1d =24h=1440min=86400s ) Historisch: 1A ist die Stromstärke eines el. Stroms, der bei der Elektrolyse einer Silbernitratlösung pro Sekunde 1,118 mg Silber abscheidet Heute: 1A ist die Stromstärke, die zwischen zwei geraden parallelen Leitern mit dem Abstand 1m pro Meter Länge eine Kraft von 2*10-7 N erzeugt Elektrische 1 Ampère Stromstärke Historisch: 1m ist der zehnmillionste Teil der Entfernung zwischen Nordpol und Äquator. Heute: 1m ist das 1650763,73-fache der Wellenlänge der orange-roten Spektrallinie des Krypton-86-Atoms (Übergang von 2p10 nach 5d5) Temperatur 1 Kelvin 1K ist der 273,16te Teil der thermodynamischen Temperatur des Tripelpunktes von Wasser Stoffmenge 1 Mol 1 mol eines homogenen Stoffs ist die Stoffmenge, die gerade aus 6*1023 Teilchen besteht Lichtstärke 1 Candela 1 cd ist 1/60 der Lichtstärke (Intensität) eines schwarzen Körpers bei T=2042 K (Erstarrungstemperatur von Platin. 1 Physik Cusanus-Gymnasium Wittlich Kursleiter : W. Zimmer Abgeleitete Einheiten Frequenz 1 Hertz 1 Hz ist die Frequenz einer Schwingung, bei der gerade 1 Schwingung in 1s auftritt 1 Hz=1/(1s) Kraft 1 Newton 1N ist die Kraft, die eine Masse von 1kg aus dem Ruhezustand in 1s auf eine Geschwindigkeit von 1m/s beschleunigt. 1N = 1kg*1m/ (1s2) Druck 1 Pascal 1 Pa ist der Druck, den eine Kraft von 1 N auf eine Fläche von 1m2 ausübt. 1 Pa= 1N/m2 Arbeit Energie 1 Joule 1 J ist die Arbeit, die verrichtet werden muß, wenn sich der Angriffspunkt der Kraft 1N in Richtung der Kraft um 1 m verschiebt. 1J = 1N*1m = 1 Nm 1 Elektronen- 1 eV ist die Energie, die ein Elektron beim „Durchfallen“ einer Spannung von 1 V aufnimmt. 1 eV 1,602 * 10-19 J Wärmemenge volt Leistung Energiefluß 1 Watt 1 Watt ist die Leistung die erbracht wird, wenn eine Arbeit von 1J in 1s vollbracht wird. 1 W = 1J/(1 s) El. Ladung 1 Coulomb 1 C ist die Ladung, die von einem el. Strom der Stärke 1A in einer Sekunde transportiert wird. 1 C = 1A * 1s = 1As El. Spannung 1 Volt Eine Spannungsquelle hat die Spannung 1V, wenn zur Trennung der Ladungen die Arbeit von 1 J pro C Ladung benötigt wurde. 1 V = 1J / (1C) = 1J /(1 As) El. Widerstand 1 Ohm 1 ist der Widerstand, der bei einer Spannung von 1 V gerade einen Strom von 1A fließen läßt. 1 = 1V / 1A = 1 V/A El. Leitwert 1 Siemens 1 S ist der Leitwert eines Leiters mit dem Widerstand 1 1S = 1/ 1 = 1 A/V Kapazität 1 Farad 1 F ist die Kapazität eines Kondensators, der bei einer Spannung von 1V zwischen den Platten gerade eine Ladung von 1 C trägt. 1F = 1C / (1 V) = 1 C/V 2 Physik Cusanus-Gymnasium Wittlich Kursleiter : W. Zimmer Weitere abgeleitete Einheiten 1 Wb ist der magnetische Fluß, der in einer ihn umgebenden Windung die Spannung 1 V induziert, wenn er in 1s gleichmäßig auf 0 abnimmt. 1 Wb = 1V*1s 1 T ist die Fächendichte des magnetischen Flusses 1 Wb, der die Fläche 1m2 senkrecht durchsetzt. 1 T = 1 Wb/ m2 Magnetischer Fluß 1 Weber Magnetische Flußdichte 1 Tesla Iduktivität 1 Henry 1 H ist die Induktivität eines Leiters, wenn in ihm durch eine Stromstärkeänderung von 1A/(1s) eine Spannung von 1V induziert wird. Aktivität 1 Becquerel 1 Bq ist die Aktivität einer radioaktiven Quelle, bei der im Mittel pro Sekunde gerade ein Zerfall stattfindet. Energiedosis 1 Gray Äquivalentdosis 1 Sievert Lichtstrom 1 Lumen 1 Gy ist die Energiedosis, die einer homogen verteilten Materie der Masse 1kg durch ionisierende Strahlung die Energie 1J zuführt. 1 Gy = 1 J/kg 1Sv ist die Energiedosis D einer ionisierenden Strahlung, multipliziert mit einem Bewertungsfaktor q der die Ionisationsdichte der einzelnen Strahlungsarten berücksichtigt. 1 Sv =D*q = 1 J/kg 1 Lm ist der Lichtstrom, den eine punktförmige Lichtquelle mit der Lichtstärke 1 Cd in den Raumwinkel 1 Steradian abstrahlt. 1 Lm = 1Cd/sterad 1 Lx ist die Beleuchtungsstärke einer Lichtquelle mit einem Lichtstrom von 1 Lm pro m2 1 Lx = 1Lm/ m2 Beleuchtungs- 1 Lux stärke 3
