1.4: Unidades SI

Las principales unidades SI utilizadas en ingeniería de microondas se dan en la Tabla\(\PageIndex{1}\).

• Los símbolos para unidades están escritos en letra romana vertical y son minúsculas a menos que el símbolo se derive del nombre de una persona. Una excepción es el uso de\(\text{L}\) for litro para evitar posibles confusiones con\(\text{l}\).

  Unidad SI	Nombre	Uso	En términos de unidades fundamentales
  \(\text{A}\)	amperio	actual (abreviado como amp)	Unidad fundamental
  \(\text{cd}\)	candela	intensidad luminosa	Unidad fundamental
  \(\text{C}\)	culombo	cargar	\(\text{A}\cdot\text{s}\)
  \(\text{F}\)	farad	capacitancia	\(\text{kg}^{-1}\cdot\text{m}^{-2}\cdot\text{A}^{-2}\cdot\text{s}^{4}\)
  \(\text{g}\)	gramo	peso	\(=\text{kg}/1000\)
  \(\text{H}\)	henry	inductancia	\(\text{kg}\cdot\text{m}^{2}\cdot\text{A}^{-2}\cdot\text{s}^{-2}\)
  \(\text{J}\)	joule	unidad de energía	\(\text{kg}\cdot\text{m}^{2}\cdot\text{s}^{-2}\)
  \(\text{K}\)	kelvin	temperatura termodinámica	Unidad fundamental
  \(\text{kg}\)	kilogramo	Unidad fundamental SI	Unidad fundamental
  \(\text{m}\)	medidor	longitud	Unidad fundamental
  \(\text{mol}\)	mole	cantidad de sustancia	Unidad fundamental
  \(\text{N}\)	newton	unidad de fuerza	\(\text{kg}\cdot\text{m}\cdot\text{s}^{-2}\)
  \(\Omega\)	ohm	resistencia	\(\text{kg}\cdot\text{m}^{2}\cdot\text{A}^{-2}\cdot\text{s}^{-3}\)
  \(\text{Pa}\)	pascal	presión	\(\text{kg}\cdot\text{m}^{-1}\text{s}^{-2}\)
  \(\text{s}\)	segundo	tiempo	Unidad fundamental
  \(\text{S}\)	siemen	admisión	\(\text{kg}^{-1}\cdot\text{m}^{-2}\cdot\text{A}^{2}\cdot\text{s}^{3}\)
  \(\text{V}\)	voltio	voltaje	\(\text{kg}\cdot\text{m}^{2}\cdot\text{A}^{-1}\cdot\text{s}^{-3}\)
  \(\text{W}\)	vatio	poder	\(\text{J}\cdot\text{s}^{-1}\)

  Tabla\(\PageIndex{1}\): Unidades SI principales utilizadas en ingeniería de RF y microondas.

• Un espacio separa un valor del símbolo para la unidad (e.g.,\(5.6\text{ kg}\)). Hay una excepción para grados, con el símbolo\(^{\circ}\), e.g\(45^{\circ}\).

Cuando se multiplican las unidades SI se usa un punto central. Por ejemplo, se escribe newton meters\(\text{N}\cdot\text{m}\). Cuando una unidad se deriva de la relación de símbolos, entonces se usa un solidus (\(/\)) o un exponente negativo; el símbolo de velocidad (metros por segundo) es\(\text{m/s}\) o\(\text{m}\cdot\text{s}^{-1}\). El uso de múltiples solidi para un símbolo de combinación es confuso y debe evitarse. Entonces el símbolo para la aceleración es\(\text{m}\cdot\text{s}^{-2}\) o\(\text{m/s}^{2}\) y no\(\text{m/s/s}\).

Considere el cálculo de la resistencia térmica de una varilla de área transversal\(A\) y longitud\(\ell\):

\[\label{eq:1}R_{\text{TH}}=\frac{\ell}{kA} \]

Si\(A = 0.3\text{ cm}^{2}\) y\(\ell = 2\text{ mm}\), la resistencia térmica es

\[\label{eq:2}\begin{align} R_{\text{TH}}&=\frac{(2\text{ mm})}{(237\text{kW}\cdot\text{m}^{-1}\cdot\text{K}^{-1})\cdot (0.3\text{ cm}^{2})} \\ &=\frac{(2\cdot 10^{-3}\text{ m})}{237\cdot (10^{3}\cdot\text{W}\cdot\text{m}^{-1}\cdot\text{K}^{-1})\cdot 0.3\cdot (10^{-2}\cdot\text{m})^{2}}\nonumber \\ &=\frac{2\cdot 10^{-3}}{237\cdot 10^{3}\cdot 0.3\cdot 10^{-4}}\cdot\frac{\text{m}}{\text{W}\cdot\text{m}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{m}^{2}}\nonumber \\ &=2.813\times 10^{-4}\text{ K}\cdot\text{W}^{-1} = 281.3\:\mu\text{K/W} \end{align} \nonumber \]

Este sería un cálculo propenso a errores si se tomara como conductividad térmica\(237\text{ kW/m/K}\).

Los prefijos SI se dan en la Tabla\(\PageIndex{2}\) e indican el múltiplo de una unidad (e.g.,\(1\text{ pA}\) is\(10^{−12}\text{ amps}\)). (Fuente: 2015 ISO/IEC 8000 [3].) En 2009 se adoptaron nuevas definiciones de los prefijos para bits y bytes [3] eliminando la confusión sobre el uso anterior de cantidades como kilobit para representar cualquiera\(1,000\text{ bits}\) o\(1,024\text{ bits}\). Ahora kilobit (\(\text{kbit}\)) siempre significa\(1,000\text{ bits}\) y un nuevo término kibibit (\(\text{Kibit}\)) significa\(1,024\text{ bit}\). También el uso ahora obsoleto de\(\text{kbps}\) es reemplazado por\(\text{kbit/s}\) (kilobit por segundo). El prefijo\(\text{k}\) significa kilo (i.e.\(1,000\)) y\(\text{Ki}\) es el símbolo para el prefijo binario\(\text{kibi}\) - (i.e.\(1,024\)). El símbolo para byte (\(= 8\text{ bits}\)) es “\(\text{B}\)”.

Prefijos SI			Prefijos SI			Prefijos para bits y bytes
Símbolo	Factor	Nombre	Símbolo	Factor	Nombre	Nombre
\(10^{-24}\)	\(\text{y}\)	yocto	\(10^{1}\)	\(\text{da}\)	deca	kilobit	\(\text{kbit}\)	\(1000\text{ bit}\)
\(10^{-21}\)	\(\text{z}\)	zepto	\(10^{2}\)	\(\text{h}\)	hecto	megabit	\(\text{Mbit}\)	\(1000\text{ kbit}\)
\(10^{-18}\)	\(\text{a}\)	atto	\(10^{3}\)	\(\text{k}\)	kilo	gigabit	\(\text{Gbit}\)	\(1000\text{ Mbit}\)
\(10^{-15}\)	\(\text{f}\)	femto	\(10^{6}\)	\(\text{M}\)	mega	terabit	\(\text{Tbit}\)	\(1000\text{ Gbit}\)
\(10^{-12}\)	\(\text{p}\)	pico	\(10^{9}\)	\(\text{G}\)	giga	kibibit	\(\text{Kibit}\)	\(1024\text{ bit}\)
\(10^{-9}\)	\(\text{n}\)	nano	\(10^{12}\)	\(\text{T}\)	tera	mebibit	\(\text{Mibit}\)	\(1024\text{ Kibit}\)
\(10^{-6}\)	\(\mu\)	micro	\(10^{15}\)	\(\text{P}\)	peta	gibibit	\(\text{Gibit}\)	\(1024\text{ Mibit}\)
\(10^{-3}\)	\(\text{m}\)	milli	\(10^{18}\)	\(\text{E}\)	exa	tebibit	\(\text{Tibit}\)	\(1024\text{ Gibit}\)
\(10^{-2}\)	\(\text{c}\)	centi	\(10^{21}\)	\(\text{Z}\)	zetta	kilobyte	\(\text{kB}\)	\(1000\text{ B}\)
\(10^{-1}\)	\(\text{d}\)	deci	\(10^{24}\)	\(\text{Y}\)	yotta	kibibyte	\(\text{KiB}\)	\(1024\text{ B}\)

Tabla\(\PageIndex{2}\): Prefijos SI.