Единицы измерений.


               где   - числовое значение этой величины,

                       - единица измерения физической величины (принято писать в квадратных скобках!)

     Это соотношение называется основным уравнением измерения, так как целью измерения, по существу, является определением числа .

     Обеспечение единства измерений предполагает, прежде всего, повсеместное использование общепринятых и строго определенных единиц физических величин.

     Единицы физических величин подразделяются на основные и производные единицы.

    

     Для практических целей измерения в качестве основных величин и единиц следует выбирать такие, которые могут быть воспроизведены с наибольшей точностью.

     В механике это длина, масса и время, в термодинамике - температура, в электродинамике и фотометрии - сила электрического тока и сила света, в электрохимии - количество вещества.

     В октябре 1958 г. Международный комитет законодательной метрологии в   г.Париж  объявляет об установлении Международной системы единиц измерения - СИ (SI- фр.Systeme International). С 1января 1982 г. введен в действие ГОСТ8.417-81 (на основе СТСЭВ1052-78) ГСИ. Единицы физических величин, в соответствии с которым осуществляется переход на Международную систему единиц СИ во всех областных наук, техники, народного хозяйства, а также в учебном процессе во всех учебных заведениях.

                                                                                              Табл.1

Величина

Обозначение

размерности

Единица

измерения

Обозначение

русск.

междунар.

1. Длина

2. Масса

3. Время

4. Сила электрического тока

5. Термодинамическая температура

6. Сила света

7. Количество вещества

L

M

T

I

N

метр

килограмм

секунда

ампер

кельин

моль

кг

с

А

К

моль

м

kg

s

A

K

mol

Введены также две дополнительные единицы:

                                                                                               Табл.2

Величина

Единица

измерения

Обозначение

русск.

междунар.

Плоский угол

Радиан

рад

rad

Радиан равен углу между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу

Телесный угол

Стерадиан

(стере греч. - пространственный

ср

sr

Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.

     Пример: Единицу скорости образуют с помощью уравнения, определяющего скорость прямолинейно и равномерно движущейся точки

где - скорость, - длина пройденного пути, - время движения точки.

     Подстановка вместо  и   единиц СИ дает

                   

     Следовательно, единицей скорости СИ является метр в секунду.

     Таким образом для любой производной величины   может быть определена ее размерность (анг. Dimension ), отражающая ее связь с основными единицами системы, в виде

                                       (16)

где - полный набор основных единиц системы,

- показатели степени для каждой конкретной производной физической величины находятся из уравнений, связывающий ее с основными величинами ( часть этих показателей обычно оказывается равной нулю). Для рассмотренного выше примера

, т.е.

     Соотношение (16) называется  формулой размерности.

     Некоторые производные единицы имеют собственные наименования, а другие обозначаются в виде произведения степеней других единиц, например:

Величина

Размерность

Наименование

Обозначение

Электрическая емкость

Электрическое сопротивление

Напряженность электрического поля

Количество электричества

 ( электрический заряд)

Частота

Фарада

Ом

Вольт на метр

Ф

Ом

В/м

Множитель

Приставка

Обозначение

Межд.

1018

1015

1012

109

106

103

102

101

10-1

10-2

10-3

10-6

10-9

10-12

10-15

10-18

пета

тера

гига

мега

кило

гекто

декабрь деци

санти

милли

микро

нано

пико

фемто

атто

Э

П

Т

Г

М

к

г

да

д

с

м

мк

н

п

ф

а

E

P

T

G

M

k

h

da

d

c

m

n

p

f

a

     Пример:                                                                           Табл.5

Величина

Внесистемные единицы

Обозначение

Время

Минута, час, сутки

Мин, ч, сут.

Масса

тонна

т

Температура

Градус Цельсия

Градус Фаренгейта

(Centigrade)

(Fahrenheit)

     К относительным величинам, в частности, относятся атомные и молекулярные массы химических элементов.

     Относительные величины могут выражаться  9% уксус (9 г уксуса в 100 г раствора) в безразмерных единицах, в процентах (1% Þ 0,01) или в промилле (1‰ Þ0,001 Þ 0,1%).

     Значения логарифмических величин выражается: в неперах (Нп) согласно формуле

                                                      (17)

-в телеграфии затухание электрического сигнала

или в белах (Б)

-в электронике, акустике.                             (18)

Если , то

В этих отношениях и- энергетические величины ( мощность, энергия, плотность энергии…), и- силовые величины ( напряжение, ток, напряженность поля, звуковое давление и т.д.)

Если а , то

Если , а , то

В радиотехнике, электронике и акустике логарифмические величины чаще выражают в децибелах (1дБ=0,1Б; 1Б=10дБ).

                                                            (19)


Предыдущие материалы: Следующие материалы: