Верстка формул для физических величин с размерностями, пакет siunitx
Проблема ручного набора единиц измерения
В математическом режиме LaTeX буквы по умолчанию отображаются курсивом: если написать
$v = 100 km/h$, переменные «k», «m», «h» будут наклонены, а пробел между числом
и размерностью нарушится. Согласно международной системе СИ и ГОСТ 8.417-2002,
размерности величин должны набираться прямым шрифтом с обязательным тонким
неразрывным пробелом после числа.
Чтобы понять, как правильно писать физические единицы в LaTeX при подготовке
отчетов по лабораторным работам и дипломных проектов по ГОСТ, был создан пакет
siunitx — признанный золотой стандарт научной типографики.
Подключение siunitx и настройка русской локализации
Подключите пакет в преамбуле документа:
\usepackage{siunitx}
% Настройка для русскоязычных документов (десятичная запятая):
\sisetup{
output-decimal-marker = {,},
exponent-product = \cdot,
inter-unit-product = \cdot,
separate-uncertainty = true
}Команды \qty, \unit, \num и \ang
В версии siunitx v3 используются универсальные макросы:
| Команда | Пример синтаксиса | Результат отображения |
|---|---|---|
\qty{число}{единица} |
\qty{9.81}{\meter\per\second\squared} |
9,81 м/с² (число с размерностью) |
\unit{единица} |
\unit{\kilo\gram\per\cubic\meter} |
кг/м³ (только единица) |
\num{число} |
\num{1.23e-4} |
1,23 · 10⁻⁴ (форматированное число) |
\ang{градусы;минуты;секунды} |
\ang{45;30;15} |
45° 30′ 15″ (угловые величины) |
Скорость звука в воздухе составляет \qty{343}{\meter\per\second}.
Напряжение в сети: \qty{220}{\volt}, частота: \qty{50}{\hertz}.
Плотность воды: \qty{1000}{\kilo\gram\per\cubic\meter}.Для интеграции размерностей в сложные аналитические выкладки и дроби обратитесь к нашему руководству по математическим формулам amsmath.
Погрешности измерений и диапазоны чисел
Для отчетов по физическим и химическим лабораторным работам важно корректно оформлять абсолютную погрешность:
% Значение с абсолютной погрешностью: (12,45 ± 0,05) м/с
\qty{12.45 +- 0.05}{\meter\per\second}
% Диапазон величин: от 10 до 50 °C
\qtyrange{10}{50}{\celsius}
% Список значений с общей единицей:
\qtylist{10; 20; 30}{\volt}Таблицы с выравниванием чисел (колонка S)
Пакет siunitx предоставляет специальный тип колонки S для таблиц.
Числа автоматически выравниваются по десятичной запятой, что делает экспериментальные данные
легко читаемыми:
\begin{table}[ht]
\centering
\begin{tabular}{l S[table-format=2.3] S[table-format=3.2]}
\hline
Образец & {Плотность, \unit{\gram\per\cubic\centi\meter}} & {Температура, \unit{\celsius}} \\
\hline
Алюминий & 2.700 & 660.32 \\
Медь & 8.960 & 1084.62 \\
Свинец & 11.340 & 327.46 \\
\hline
\end{tabular}
\end{table}Если в вашем документе накапливается много экспериментальных таблиц и графиков, автоматизируйте их перечень с помощью нашего гайда по спискам иллюстраций и таблиц.
S обязательно
оборачивайте в фигурные скобки {...}, чтобы LaTeX не пытался парсить их как
числа.
Практические советы по ГОСТ 8.417
Единицы в знаменателе
Используйте опцию per-mode = fraction для дроби или
per-mode = symbol для косой черты (например,
\siunitx[per-mode=symbol]{\meter\per\second}).
Проценты и промилле
Команда \qty{15}{\percent} гарантирует правильный неразрывный
полупробел перед знаком процента по стандарту ГОСТ.
