Unidades básicas.
| Magnitud | Nombre | Símbolo |
| Longitud | Metro | m |
| Masa | Kilogramo | kg |
| Tiempo | Segundo | s |
| Intensidad de corriente eléctrica | Amperio | A |
| Temperatura termodinámica | Kelvin | K |
| Cantidad de sustancia | Mol | mol |
| Intensidad luminosa | Candela | cd |
Tabla 1. Unidades SI básicas
- Unidad de longitud: metro (m)
- El metro es la longitud de trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo de 1/299 792 458 de segundo.
- Unidad de masa
- El kilogramo (kg) es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo, adoptado por la tercera Conferencia General de Pesas y Medidas en 1901.
- Unidad de tiempo
- El segundo (s) es la duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133. Esta definición se refiere al átomo de cesio en reposo, a una tempartaura de 0 K.
- Unidad de intensidad de corriente eléctrica
- El amperio (A) es la intensidad de una corriente constante
que, manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de
sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el
vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2·10-7 newton por metro de longitud.
De aquí resulta que la permeabilidad del vacío es μ0=4π·10-7H/m (henrio por metro) - Unidad de temperatura termodinámica
- El kelvin (K), unidad de temperatura termodinámica, es
la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.
Esta definición se refiere a un agua de una composición isotópica definida por las siguientes relaciones de cantidad de sustancia: 0,000 155 76 moles de 2H por mol de 1H, 0,000 379 9 moles de 17O por mol de 16O y 0,0002 005 2 moles de de 18O por mol de 16O.
De aquí resulta que la temperatura termodinámica del punto triple del agua es igual a 273,16 kelvin exactamente Ttpw=273,16 K. - Unidad de cantidad de sustancia
- El mol (mol) es la cantidad de sustancia de un sistema
que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono
12. Esta definición se refiere a átomos de carbono 12 no ligados, en reposo y en su estado fundamental.
Cuando se emplee el mol, deben especificarse las unidades elementales, que pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos especificados de tales partículas.
De aquí resulta que la masa molar del carbono 12 es igual a 12 g por mol, exactamente M(12C)=12 g/mol - Unidad de intensidad luminosa
- La candela (cd) es la unidad luminosa, en una dirección
dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540·1012 hercios y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 vatios por estereorradián.
De aquí resulta que la eficacia luminosa espectral de la radiación monocromática de frecuencia igual a 540·1012 hercios es igual a 683 lúmenes por vatio, exactamente K=683 lm/W=683 cd sr/W.
Unidades SI derivadas
- Las unidades derivadas se forman a partir de productos de potencias de unidades básicas. Las unidades derivadas coherentes son productos de potencias de unidades básicas en las que no interviene ningún factor numérico más que el 1. Las unidades básicas y las unidades derivadas coherentes del SI forman un conjunto coherente, denominado conjunto de unidades SI coherentes.
- El número de magnitudes utilizadas en el campo científico no tiene límite; por tanto
no es posible establecer una lista completa de magnitudes y unidades derivadas. Sin
embargo, la tabla 2 presenta algunos ejemplos de magnitudes derivadas y las unidades
derivadas coherentes correspondientes, expresadas directamente en función de las
unidades básicas.
Ejemplos de unidades SI derivadas coherentes expresadas a partir de las unidades básicas
| Magnitud | Nombre | Símbolo |
| Area, superficie | Metro cuadrado | m2 |
| Volumen | Metro cúbico | m3 |
| Velocidad | Metro por segundo | m/s |
| Aceleración | Metro por segundo cuadrado | m/s2 |
| Número de ondas | Metro a la potencia menos uno | m-1 |
| Densidad, masa en volumen | Kilogramo por metro cúbico | kg/m3 |
| Densidad superficial | Kilogramo por metro cuadrado | kg/m2 |
| Volumen específico | Metro cúbico por kilogramo | m3/kg |
| Densidad de corriente | Amperio por metro cuadrado | A/m2 |
| Concentración de cantidad de sustancia, concentración | Mol por metro cúbico. | mol/m3 |
| Concentración másica | Kilogramo por metro cúbico | kg/m3 |
| Luminancia | Candela por metro cuadrado. | cd/m2 |
| Indice de refracción | Uno | 1 |
| Permeabilidad relativa | Uno | 1 |
Tabla 2. Ejemplos de unidades SI derivadas coherentes expresadas a partir de las unidades básicas
- Por conveniencia, ciertas unidades derivadas coherentes han recibido
nombres y símbolos especiales. Se recogen en la tabla 3. Estos nombres y símbolos
especiales pueden utilizarse con los nombres y los símbolos de las unidades
básicas o derivadas para expresar las unidades de otras magnitudes derivadas.
Algunos ejemplos de ello figuran en la tabla 4. Los nombres y símbolos especiales son una forma compacta de expresar combinaciones de unidades básicas de uso frecuente, pero en muchos casos sirven también para recordar la magnitud en cuestión. Los prefijos SI pueden emplearse con cualquiera de los nombres y símbolos especiales, pero al hacer esto la unidad resultante no será una unidad coherente. En la última columna de las tablas 3 y 4 se muestra cómo pueden expresarse las unidades SI mencionadas en función de las unidades SI básicas. En esta columna, los factores de la forma m0, kg0, etc., que son iguales a 1, no se muestran explícitamente.
Unidades SI derivadas coherentes con nombres y símbolos especiales.
| Magnitud | Nombre | Símbolo | Expresión en otras unidades SI | Expresión en unidades SI básicas |
| Ángulo plano | Radián | rad | 1 | m/m= 1 |
| Ángulo sólido | Estereorradián | sr | 1 | m2/m2= 1 |
| Frecuencia | Hercio | Hz | s-1 | |
| Fuerza | Newton | N | m·kg·s-2 | |
| Presión, tensión | Pascal | Pa | N·/m2 | m-1·kg·s-2 |
| Energía, trabajo, cantidad de calor |
Julio | J | N·m | m2·kg·s-2 |
| Potencia, flujo energético | Vatio | W | J·/s | m2·kg·s-3 |
| Carga eléctrica, cantidad de electricidad |
Culombio | C | - | s·A |
| Diferencia de potencial eléctrico, fuerza electromotriz | Voltio | V | W/A | m2·kg·s-3·A-1 |
| Resistencia eléctrica | Ohmio | W | V/A | m2·kg·s-3·A-2 |
| Conductancia eléctrica | Siemens | S | A/V | m2·kg·s-3·A-2 |
| Capacidad eléctrica | Faradio | F | C/V | m-2·kg-1·s4·A2 |
| Flujo magnético | Weber | Wb | V·s | m2·kg·s-2·A-1 |
| Densidad de flujo magnético | Tesla | T | Wb/m2 | kg·s-2·A-1 |
| Inductancia | Henrio | H | Wb/A | m2·kg s-2·A-2 |
| Temperatura celsius | Grado celsius | ºC | - | K |
| Flujo luminoso | Lumen | lm | cd·sr | cd |
| Iluminancia | Lux | lx | lm/m2 | m-2cd |
| Actividad de un radionucleido | Becquerel | Bq | - | s-1 |
| Dosis absorbida, energía másica (comunicada), kerma | Gray | Gy | J/kg | m2·s-2 |
| Dosis equivalente, dosis equivalente ambiental, dosis equivalente direccional, dosis equivalente individual | Sievert | Sy | J/kg | m2·s-2 |
| Actividad catalítica | Katal | kat | - | s-1·mol |
Tabla 4. Unidades SI derivadas coherentes con nombres y símbolos especiales.
Ejemplos de unidades SI derivadas coherentes cuyos nombres y símbolos contienen unidades SI derivadas coherentes con nombres y símbolos especiales.
| Magnitud | Nombre | Símbolo | Expresión en unidades SI básicas |
| Viscosidad dinámica | Pascal segundo | Pa·s | m-1·kg·s-1 | Momento de una fuerza | Newton metro | N·m | m2·kg·s-2 | Tensión superficial. | Newton por metro. | N/m | kg·s-2 | Velocidad angular. | Radián por segundo | rad/s | s-1 | Aceleración angular | Radián por segundo cuadrado. | rad/s2 | s-2 | Densidad superficial de flujo térmico, irradiancia | Vatio por metro cuadrado | W/m2 | kg·s-3 |
| Capacidad térmica, entropía | Julio por kelvin | J/K | m2·kg·s-2·K-1 |
| Capacidad térmica másica, entropía másica | Julio por kilogramo y kelvin | J/(kg·K) | m2·s-2·K-1 | Energía másica | Julio por kilogramo | J/kg | m2·s-2 |
| Conductividad térmica | Vatio por metro y kelvin | W/(m·K) | m·kg·s-3·K-1 | Densidad de energía | Julio por metro cúbico | J/m3 | m-1·kg·s-2· |
| Campo eléctrico | Voltio por metro | V/m | m·kg·s-3·A-1 | Densidad de carga eléctrica | Culombio por metro cúbico | C/m3 | m-3·s·A | Densidad superficial de carga eléctrica | Culombio por metro cuadrado | C/m2 | m-2·s·A | Densidad de flujo eléctrico, desplazamiento eléctrico. | Culombio por metro cuadrado | C/m2 | m-2·s·A | Permitividad. | Faradio por metro | F/m | m-3·kg-1·s4·A2 | Permeabilidad. | Henrio por metro | H/m | m·kg·s-2·A-2 | Energía molar. | Julio por mol | J/mol | m2·kg·s-2·mol-1 | Entropía molar, capacidad calorífica molar | Julio por mol y kelvin | J/(mol·K) | m2·kg·s-2·K-1·mol-1 | çExposición (rayos x y γ) | Culombio por kilogramo | C/kg | kg·-1s·A | Tasa de dosis absorbida | Gray por segundo | Gy/s | m2·s-3 | Intensidad radiante | Vatio por estereorradián | W/sr | m2·kg·s-3 | Radiancia. | Vatio por metro cuadrado y estereorradián | W/(m2·sr) | kg·s-3 | Concentración de actividad catalítica | Katal por metro cúbico. | kat/m3 | m-3·s-1·mol |
Tabla 4. Ejemplos de unidades SI derivadas coherentes cuyos nombres y símbolos contienen unidades SI derivadas coherentes con nombres y símbolos especiales.
- Los valores de varias magnitudes diferentes pueden expresarse mediante el
mismo nombre y símbolo de unidad SI. De esta forma el julio por kelvin es el nombre de
la unidad SI para la magnitud capacidad térmica así como para la magnitud entropía.
Igualmente, el amperio es el nombre de la unidad SI tanto para la magnitud básica intensidad de corriente eléctrica como para la magnitud derivada fuerza magnetomotriz.
Por lo tanto no basta con utilizar el nombre de la unidad para especificar la magnitud.
Esta regla es aplicable no sólo a los textos científicos y técnicos sino también, por ejemplo, a los instrumentos de medida (es decir, deben indicar tanto la unidad como la magnitud medida). - Una unidad derivada puede expresarse de varias formas diferentes utilizando unidades
básicas y unidades derivadas con nombres especiales: el julio, por ejemplo, puede escribirse
newton metro o bien kilogramo metro cuadrado por segundo cuadrado. Esta libertad algebraica queda en todo caso limitada por consideraciones físicas de sentido común y, según las
circunstancias, ciertas formas pueden resultar más útiles que otras.
En la práctica, para facilitar la distinción entre magnitudes diferentes que tienen la misma dimensión, se prefiere el uso de ciertos nombres especiales de unidades o combinaciones de nombres. Usando esta libertad, se pueden elegir expresiones que recuerden cómo está definida la magnitud. Por ejemplo, la magnitud momento de una fuerza puede considerarse como el resultado del producto vectorial de una fuerza por una distancia, lo que sugiere emplear la unidad newton metro, la energía por unidad de ángulo aconseja emplear la unidad julio por radián, etc. La unidad SI de frecuencia es el hercio, que implica ciclos por segundo, la unidad SI de velocidad angular es el radián por segundo y la unidad SI de actividad es el becquerel, que implica cuentas por segundo. Aunque sería formalmente correcto escribir estas tres unidades como segundo a la potencia menos uno, el empleo de nombres diferentes sirve para subrayar la diferente naturaleza de las magnitudes consideradas. El hecho de utilizar la unidad radián por segundo para expresar la velocidad angular y el hercio para la frecuencia, indica también que debe multiplicarse por 2π el valor numérico de la frecuencia en hercio para obtener el valor numérico de la velocidad angular correspondiente en radianes por segundo.
- Ciertas magnitudes se definen por cociente de dos magnitudes de la misma
naturaleza; son por tanto adimensionales, o bien su dimensión puede expresarse mediante
el número uno. La unidad SI coherente de todas las magnitudes adimensionales o magnitudes
de dimensión uno, es el número uno, dado que esta unidad es el cociente de dos unidades
SI idénticas. El valor de estas magnitudes se expresa por números y la unidad «uno» no se menciona explícitamente. Como ejemplo de tales magnitudes, se pueden citar, el índice de refracción, la permeabilidad relativa o el coeficiente de rozamiento. Hay otras magnitudes definidas como un producto complejo y adimensional de magnitudes más simples. Por ejemplo, entre los «números característicos» cabe citar el número de Reynolds Re = ρvl/η, en donde ρ es la densidad, η la viscosidad dinámica, v la velocidad y l la longitud. En todos estos casos, la unidad puede considerarse como el número uno, unidad derivada adimensional.
Otra clase de magnitudes adimensionales son los números que representan una cuenta, como el número de moléculas, la degeneración (número de niveles de energía) o la función de partición en termodinámica estadística (número de estados accesibles térmicamente). Todas estas magnitudes de recuento se consideran adimensionales o de dimensión uno y tienen por unidad la unidad SI uno, incluso si la unidad de las magnitudes que se cuentan no puede describirse como una unidad derivada expresable en unidades básicas del SI. Para estas magnitudes, la unidad uno podría considerarse como otra unidad básica. En algunos casos, sin embargo, a esta unidad se le asigna un nombre especial, a fin de facilitar la identificación de la magnitud en cuestión. Este es el caso del radián y del estereorradián. El radián y el estereorradián han recibido de la CGPM un nombre especial para la unidad derivada coherente uno, a fin de expresar los valores del ángulo plano y del ángulo sólido, respectivamente, y en consecuencia figuran en la tabla 3.
Unidades no pertenecientes al SI cuyo uso es aceptado por el Sistema y están autorizadas.
La tabla 5 incluye las unidades no pertenecientes al SI cuyo uso con el Sistema
Internacional está aceptado, dado que son ampliamente utilizadas en la vida cotidiana y
cada una de ellas tiene una definición exacta en unidades SI. Incluye las unidades
tradicionales de tiempo y de ángulo. Contiene también la hectárea, el litro y la tonelada,
que son todas de uso corriente a nivel mundial, y que difieren de las unidades SI coherentes
correspondientes en un factor igual a una potencia entera de diez. Los prefijos SI se
emplean con varias de estas unidades, pero no con las unidades de tiempo.
| Magnitud | Nombre | Símbolo | Relación |
| Ángulo plano | Grado | º | (π/180) rad |
| Minuto | ' | (π/10800) rad | |
| Segundo | " | (π/648000) rad | |
| Tiempo | minuto | min | 60 s |
| hora | h | 3600 s | |
| día | d | 86400 s | |
| Volumen | litro | l o L | 1 dm3=10-3 m3 |
| Masa | Tonelada | t | 103 kg |
| Area | Hectárea | ha | 104 m2 |
Tabla 5. Unidades no pertenecientes al SI cuyo uso es aceptado por el Sistema y están autorizadas