Fizične količine. Količinske enote

Fizična količina je lastnost, ki je kakovostno pogosta za številne fizične predmete, kvantitativno pa individualna za vsakega od njih.

Vrednost fizikalne količine je kvantitativna ocena velikosti fizikalne veličine, predstavljena v obliki določenega števila enot, ki so zanjo sprejete (na primer vrednost vodnika upora je 5 ohmov).

Razlikovati prav vrednost fizikalne veličine, ki v idealnem primeru odraža lastnost predmeta, in veljavenugotovljeno eksperimentalno dovolj blizu prave vrednosti, ki jo je treba uporabiti, in izmerjeno vrednost, izmerjena z bralno napravo merilnega instrumenta.

Množice količin, medsebojno povezane z odvisnostmi, tvorijo sistem fizikalnih veličin, v katerih obstajajo osnovne in izpeljane količine.

Glavna fizična količina je količina, vključena v sistem in običajno sprejeta kot neodvisna od drugih količin tega sistema.

Izvedeni finančni instrumenti fizična količina je količina, vključena v sistem in določena z osnovnimi količinami tega sistema.

Pomembna značilnost fizikalne veličine je njena dimenzija (dim). Dimenzija - to je izraz v obliki monoma moči, sestavljenega iz zmnožkov simbolov osnovnih fizikalnih veličin in ki odraža razmerje dane fizikalne veličine s fizičnimi količinami, ki so v tem sistemu količin vzete kot osnovne s koeficientom sorazmernosti, enakim enačbi.

Fizična enota - gre za določeno fizikalno količino, ki jo konvencija opredeli in sprejme, s katero se primerjajo druge enake količine.

V skladu z ustaljenim postopkom je dovoljeno uporabljati merske enote Mednarodnega sistema enot (SI), ki jih je sprejela Generalna konferenca o utežih in merah, ki jih priporoča Mednarodna organizacija za zakonsko meroslovje.

Ločite med osnovnimi, izvedenimi, večkratniki, delnimi, koherentnimi, sistemskimi in nesistemskimi enotami.

Osnovna enota sistema enot - enota osnovne fizikalne količine, izbrane pri gradnji sistema enot.

Merilnik je dolžina poti, ki jo v vakuumu prevozi svetloba v časovnem intervalu 1/299792458 sekunde.

Kilogram - enota mase, enaka masi mednarodnega prototipa kilograma.

Drugič - čas enak 9192631770 sevalnim obdobjem, kar ustreza prehodu med dvema hiperfinima nivojema osnovnega stanja atoma cezija-133.

Amper - sila konstantnega toka, ki bi pri prehodu skozi dva vzporedna pravokotna vodnika neskončne dolžine in zanemarljive površine krožnega prereza, ki se nahajata v vakuumu na razdalji 1 m drug od drugega, povzročila silo interakcije 2 equal 10 na vsakem odseku vodnika dolžine 1 m -7 N.

Kelvin - enota termodinamične temperature, enaka 1/273,16 termodinamične temperature trojne točke vode.

Krt - količina snovi v sistemu, ki vsebuje toliko strukturnih elementov, kolikor je atomov v ogljiku-12 in tehta 0,012 kg.

Candela - svetilnost v dani smeri vira, ki oddaja enobarvno sevanje s frekvenco 540 40 10 12 Hz, katerega svetilnost v tej smeri je 1/683 W / sr.

Na voljo sta tudi dve dodatni enoti.

Radian - kot med dvema polmeroma kroga, katerega dolžina loka je enaka polmeru.

Steradian - trden kot z ogliščem v središču krogle, ki na površini krogle izreže površino, enako površini kvadrata s stranico, enako polmeru krogle.

Izpeljana enota sistema enot - enota izpeljave fizikalne količine sistema enot, oblikovana v skladu z enačbo, ki jo povezuje z osnovnimi enotami ali z osnovnimi in že definiranimi izpeljankami. Na primer, enota moči, izražena v enotah SI, 1W \u003d m 2 ∙ kg ∙ s -3.

Skupaj z enotami SI zakon "O zagotavljanju enotnosti meritev" dovoljuje uporabo zunaj sistemskih enot, tj. enote, ki niso vključene v nobenega od obstoječih sistemov. V navadi je razlikovati več vrst nesistemsko enote:

Dovoljene enote enake enotam SI (minuta, ura, dan, liter itd.);

Enote, ki se uporabljajo na posebnih področjih znanosti in tehnologije
(svetlobno leto, parsek, dioptrija, elektronski volt itd.);

Upokojene enote (milimeter živega srebra,
konjska moč itd.)

Za nesistematične se štejejo tudi večkratne in manjkratne merske enote, ki imajo včasih svoja imena, na primer enota mase je tona (t). Na splošno se decimalni, večkratniki in podmnožniki oblikujejo z uporabo množiteljev in predpon.

Merilni instrumenti

Spodaj merilni instrument (SI) se razume kot naprava, namenjena za meritve in merjenje standardizirano meroslovno značilnosti.

Merilni instrumenti se glede na njihov funkcionalni namen delijo na: merila, merilne instrumente, merilne pretvornike, merilne naprave, merilne sisteme.

Izmeri- merilni instrument, zasnovan za reprodukcijo in shranjevanje fizične količine ene ali več dimenzij z zahtevano natančnostjo. Mera je lahko predstavljena kot telo ali naprava.

Merilna naprava (IP) - merilni instrument, namenjen pridobivanju merilnih informacij in preoblikovanju
v obliko, ki je na voljo operaterju za neposredno zaznavanje. Merilni instrumenti praviloma vključujejo
ukrep. Po principu delovanja IP razlikujemo med analognim in digitalnim. Glede na način predstavitve merilnih informacij merilni instrumenti bodisi prikazujejo bodisi registrirajo.

Glede na način pretvorbe signala merilnih informacij ločimo naprave za neposredno pretvorbo (neposredno delovanje) in naprave za uravnoteženje (primerjava). V napravah za neposredno pretvorbo se signalni merilni signal pretvori zahtevano število krat v eno smer brez uporabe povratnih informacij. V napravah za izravnavo pretvorbe obstaja skupaj z vezjem za neposredno pretvorbo inverzno vezje za pretvorbo in izmerjena vrednost se primerja z znano vrednostjo, ki je homogena z izmerjeno vrednostjo.

Glede na stopnjo povprečenja izmerjene vrednosti ločimo naprave, ki dajejo odčitke trenutnih vrednosti izmerjene vrednosti, in integrirne naprave, katerih odčitke določimo z integralom v času izmerjene vrednosti.

Merilni pretvornik - merilni instrument, namenjen pretvorbi izmerjene vrednosti v drugo vrednost ali merilni signal, primeren za obdelavo, shranjevanje, nadaljnjo pretvorbo, indikacijo ali prenos.

Glede na mesto v merilnem krogu ločimo primarne in vmesne pretvornike. Primarni pretvorniki so tisti, na katere se napaja izmerjena vrednost. Če so primarni pretvorniki postavljeni neposredno na raziskovalni objekt, oddaljen od mesta obdelave, jih včasih pokličejo senzorji.

Pretvorniki se glede na vrsto vhodnega signala delijo na analogne, analogno-digitalne in digitalno-analogne. Veliko se uporabljajo obsežni merilni pretvorniki, namenjeni spreminjanju velikosti količine za določeno število krat.

Nastavitev merjenja je sklop funkcionalno kombiniranih merilnih instrumentov (merilniki, merilni instrumenti, merilni pretvorniki) in pomožnih naprav (povezovanje, napajanje itd.), namenjenih za eno ali več fizikalnih veličin in na enem mestu.

Merilni sistem - sklop funkcionalno kombiniranih meril, merilnih pretvornikov, računalnikov in drugih tehničnih sredstev, ki se nahajajo na različnih točkah nadzorovanega predmeta, za merjenje ene ali več fizikalnih veličin.

Vrste in metode meritev

V meroslovju je merjenje opredeljeno kot skupek operacij, izvedenih s pomočjo tehničnega + - pomeni shranjevanje enote fizične veličine, ki omogoča primerjavo izmerjene količine s svojo enoto in pridobitev vrednosti te količine.

Razvrstitev vrst meritev glede na glavna merila za razvrščanje je predstavljena v tabeli 2.1.

Tabela 2.1 - Vrste meritev

Neposredno merjenje - meritev, pri kateri se začetna vrednost količine neposredno iz eksperimentalnih podatkov ugotovi kot rezultat meritve. Na primer merjenje toka z ampermetrom.

Posredno meritev - meritev, pri kateri najdemo želeno vrednost količine na podlagi znanega razmerja med to količino in količinami, ki se neposredno izmerijo. Na primer, merjenje upora upora z ampermetrom in voltmetrom z uporabo razmerja, ki povezuje odpornost na napetost in tok.

Sklep meritve so meritve dveh ali več neenakih količin, da se ugotovi razmerje med njimi. Klasičen primer skupnih meritev je ugotavljanje odvisnosti odpornosti upora na temperaturo;

Skupno meritve so meritve več istoimenskih količin, pri katerih najdemo iskane vrednosti količin z reševanjem sistema enačb, pridobljenih z neposrednimi meritvami in različnih kombinacij teh količin.

Na primer, iskanje uporov dveh uporov na podlagi rezultatov merjenja uporov serije in vzporednih povezav teh uporov.

Absolutno meritve - meritve, ki temeljijo na neposrednih meritvah ene ali več količin in uporabi vrednosti fizikalnih konstant, na primer merjenje toka v amperih.

Sorodni meritve - meritve razmerja med vrednostjo fizične veličine in istoimensko količino ali spremembe vrednosti količine glede na istoimensko količino, vzete kot začetne.

TO statično meritve vključujejo meritev, pri kateri SI deluje v statičnem načinu, tj. ko njegov izhodni signal (na primer odklon kazalca) med merjenjem ostane nespremenjen.

TO dinamično meritve vključujejo meritve, ki jih izvaja SI v dinamičnem načinu, tj. ko so njeni odčitki odvisni od dinamičnih lastnosti. Dinamične lastnosti SI se kažejo v tem, da raven spremenljivega vpliva nanj kadar koli določa izhodni signal SI v naslednjem trenutku.

Meritve z največjo možno natančnostjodoseženo na sedanji stopnji razvoja znanosti in tehnologije. Takšne meritve se izvajajo pri ustvarjanju standardov in merjenju fizikalnih konstant. Za takšne meritve sta značilna ocena napak in analiza njihovih virov.

Tehnični meritve so meritve, ki se izvajajo pod določenimi pogoji po določeni metodologiji in se izvajajo v vseh sektorjih nacionalnega gospodarstva, z izjemo znanstvenih raziskav.

Imenuje se nabor tehnik za uporabo principa in merilnih instrumentov merilna metoda (Slika 2.1).

Vse merilne metode brez izjeme temeljijo na primerjavi izmerjene količine s količino, ki jo reproducira mera (enojna ali večvrednost).

Za metodo neposredne ocene je značilno dejstvo, da se vrednosti izmerjene količine odčitajo neposredno iz odčitavalne naprave neposredno delujoče merilne naprave. Lestvica naprave je predhodno umerjena z uporabo večvrednosti v enotah izmerjene vrednosti.

Primerjalne metode z mero vključujejo primerjavo merljive količine in količine, ki jo reproducira mera. Naslednje metode primerjave so najpogostejše: diferencialna, ničelna, nadomestna, naključna.

Slika 2.1 - Klasifikacija merilnih metod

Z metodo merjenja nič se razlika med izmerjeno vrednostjo in znano vrednostjo med merjenjem zmanjša na nič, ki jo fiksira zelo občutljiv indikator ničle.

Pri diferencialni metodi se razlika med izmerjeno vrednostjo in vrednostjo, ki jo reproducira mera, meri na skali merilne naprave. Neznana vrednost se določi iz znane vrednosti in izmerjene razlike.

Nadomestna metoda predvideva izmenično povezovanje izmerjenih in znanih vrednosti na vhod indikatorja, tj. meritve se izvajajo v dveh korakih. Najmanjša merilna napaka se doseže, ko indikator kot rezultat izbire znane vrednosti da enak odčitek kot pri neznani vrednosti.

Metoda ujemanja temelji na merjenju razlike med izmerjeno vrednostjo in vrednostjo, ki jo reproducira mera. Pri merjenju uporabite naključje oznak tehtnice ali periodične signale. Metoda se uporablja na primer pri merjenju frekvence in časa iz referenčnih signalov.

Meritve se izvajajo z enim ali več opazovanji. Tu opazovanje razumemo kot eksperimentalno operacijo, izvedeno v postopku merjenja, zaradi česar dobimo eno vrednost količine, ki je vedno naključna. Pri meritvah z več opazovanji je za pridobitev rezultata merjenja potrebna statistična obdelava rezultatov opazovanja.

V znanosti in tehnologiji se uporabljajo merske enote fizikalnih veličin, ki tvorijo določene sisteme. Nabor enot, določen s standardom za obvezno uporabo, temelji na enotah Mednarodnega sistema (SI). V teoretičnih oddelkih fizike se pogosto uporabljajo enote sistemov CGS: CGSE, CGSM in simetrični Gaussov sistem CGS. Določene aplikacije najdejo tudi enote tehničnega sistema ICGSS in nekatere nesistemske enote.

Mednarodni sistem (SI) je zgrajen na 6 osnovnih enotah (meter, kilogram, sekunda, kelvin, amper, kandela) in 2 dodatnih enotah (radian, steradian). Končna različica osnutka standarda „Enote fizikalnih veličin“ vsebuje: enote SI; enote, za katere je dovoljeno, da se uporabljajo skupaj z enotami SI, na primer: tona, minuta, ura, stopinja Celzija, stopinja, minuta, sekunda, liter, kilovat-ura, vrtljaji na sekundo, vrtljaji na minuto; enote sistema CGS in druge enote, ki se uporabljajo v teoretičnih oddelkih fizike in astronomije: svetlobno leto, parsek, skedenj, elektronski volt; enote, ki so začasno dovoljene za uporabo, kot so angstrom, kilogramska sila, kilogramska sila, kilogramska sila na kvadratni centimeter, milimeter živega srebra, konjska moč, kalorija, kilokalorija, roentgen, curie. Najpomembnejše od teh enot in razmerje med njimi so podane v tabeli A1.

Okrajšane oznake enot, podane v tabelah, se uporabljajo samo za številčno vrednostjo količine ali v naslovih stolpcev tabel. Okrajšav ni mogoče uporabiti namesto polnih imen enot v besedilu brez številčne vrednosti. Pri uporabi ruskih in mednarodnih oznak enot se uporablja neposredna pisava; poimenovanja (okrajšane) enote, katerih imena so navedena z imeni znanstvenikov (Newton, Pascal, Watt itd.), naj bodo zapisana z veliko začetnico (H, Pa, W); v zapisu enot se pika ne uporablja kot znak zmanjšanja. Oznake enot, vključenih v izdelek, so ločene s pikami kot znaki množenja; poševnica se običajno uporablja kot znak delitve; če imenovalec vključuje zmnožek enot, potem je v oklepajih.



Decimalne predpone se uporabljajo za oblikovanje večkratnikov in podmnožnikov (glej tabelo A2). Posebej je priporočljivo uporabljati predpone, ki predstavljajo moč 10 z večkratnikom treh. Priporočljivo je uporabiti podmnožnike in večkratnike, ki izhajajo iz enot SI in imajo za posledico številčne vrednosti med 0,1 in 1000 (na primer: 17 000 Pa je treba zapisati kot 17 kPa).

Na enoto ni dovoljeno pritrditi dveh ali več predpon (na primer: 10–9 m je treba zapisati kot 1 nm). Za tvorjenje masnih enot je predpona pritrjena glavnemu imenu „gram“ (na primer: 10 –6 kg \u003d \u003d 10 –3 g \u003d 1 mg). Če je kompleksno ime prvotne enote izdelek ali frakcija, je predpona priložena imenu prve enote (na primer kN ∙ m). Po potrebi je v imenovalcu dovoljeno uporabiti delne enote dolžine, površine in prostornine (na primer V / cm).

V tabeli A3 so navedene glavne fizikalne in astronomske konstante.

Tabela P1

ENOTE MERJENJA FIZIČNIH KOLIČIN V SISTEMU SI

IN NJIHOV ODNOS Z DRUGIMI ENOTAMI

Ime količin Enote Skrajšana oznaka Velikost Faktor za pretvorbo v enote SI
GHS MKGSS in nesistemske enote
Osnovne enote
Dolžina meter m 1 cm \u003d 10–2 m 1 Å \u003d 10 -10 m 1 svetlobno leto \u003d 9,46 × 10 15 m
Utež kilogam Kg 1g \u003d 10–3 kg
Čas drugič iz 1 h \u003d 3600 s 1 min \u003d 60 s
Temperatura Kelvin TO 1 0 С \u003d 1 К
Trenutna moč amper IN 1 СГСЭ I \u003d \u003d 1/3 × 10 –9 А 1 СГСМ I \u003d 10 А
Moč svetlobe kandela cd
Dodatne enote
Raven kot radian vesel 1 0 \u003d p / 180 rad 1 ¢ \u003d p / 108 × 10 –2 rad 1² \u003d p / 648 × 10 –3 rad
Trden kot steradian Sre Poln trdni kot \u003d 4p sr
Izvedene enote
Pogostost herc Hz od –1

Nadaljevanje tabele P1

Kotna hitrost radianov na sekundo vesel / i od –1 1 vrt / min \u003d 2p rad / s 1 vrt / min \u003d \u003d 0,105 rad / s
Glasnost kubični meter m 3 m 3 1 cm 2 \u003d 10 -6 m 3 1 l \u003d 10 -3 m 3
Hitrost meter na sekundo gospa m × s –1 1 cm / s \u003d 10 -2 m / s 1 km / h \u003d 0,278 m / s
Gostota kilogram na kubični meter kg / m 3 kg × m –3 1 g / cm 3 \u003d \u003d 10 3 kg / m 3
Moč newton H kg × m × s –2 1 din \u003d 10 -5 N 1 kg \u003d 9,81 N
Delo, energija, količina toplote džul J (N × m) kg × m 2 × s –2 1 erg \u003d 10 -7 J 1 kgf × m \u003d 9,81 J 1 eV \u003d 1,6 × 10 –19 J 1 kW × h \u003d 3,6 × 10 6 J 1 kal \u003d 4,19 J 1 kcal \u003d 4,19 × 10 3 J
Moč vatov Š (J / s) kg × m 2 × s –3 1erg / s \u003d 10 -7 W 1hp \u003d 735W
Pritisk paskal Pa (N / m 2) kg ∙ m –1 ∙ s –2 1din / cm2 \u003d 0,1Pa 1 atm \u003d 1 kgf / cm 2 \u003d \u003d 0,981 ∙ 10 5 Pa 1 mm Hg \u003d 133 Pa 1 atm \u003d \u003d 760 mm Hg \u003d \u003d 1,013 ∙ 10 5 Pa
Trenutek moči newton meter N ∙ m kgm 2 × s –2 1 din × cm \u003d \u003d 10–7 N × m 1 kgf × m \u003d 9,81 N × m
Vztrajnostni trenutek kilogram metrov na kvadrat kg × m 2 kg × m 2 1 g × cm 2 \u003d \u003d 10 –7 kg × m 2
Dinamična viskoznost paskal - drugi Pa × s kg × m –1 × s –1 1P / ravnotežje / \u003d \u003d 0,1Pa × s

Nadaljevanje tabele P1

Kinematična viskoznost kvadratni meter na sekundo m 2 / s m 2 × s –1 1St / stokes / \u003d \u003d 10 -4 m 2 / s
Ogrevanje sistema džul na kelvin J / C kg × m 2 х х s –2 × К –1 1 kal / 0 C \u003d 4,19 J / K
Specifična toplota džul na kilogram-kelvin J / (kg × K) m 2 × s –2 × К –1 1 kcal / (kg × 0 С) \u003d \u003d 4,19 × 10 3 J / (kg × K)
Električni naboj obesek Kl A × s 1СГСЭ q \u003d \u003d 1/3 × 10 –9 C 1СГСМ q \u003d \u003d 10 C
Potencialna električna napetost volt V (W / A) kg × m 2 х х s –3 × А –1 1СГСЭ u \u003d \u003d 300 V 1СГСМ u \u003d \u003d 10 –8 V
Jakost električnega polja voltov na meter V / m kg × m х х s –3 × А –1 1 SGSE E \u003d \u003d 3 × 10 4 V / m
Električni premik (električna indukcija) obesek na kvadratni meter Cl / m 2 m –2 × s × A 1СГСЭ D \u003d \u003d 1 / 12p х х 10 –5 C / m 2
Električna upornost ohm Ohm (V / A) kg × m 2 × s –3 x x A –2 1СГСЭ R \u003d 9 × 10 11 Ohm 1СГСМ R \u003d 10 –9 Ohm
Električna zmogljivost farad F (Cl / V) kg –1 × m –2 x s 4 × А 2 1СГСЭ С \u003d 1 cm \u003d \u003d 1/9 × 10 –11 F

Konec tabele P1

Magnetni tok weber Wb (B × s) kg × m 2 × s –2 x x A –1 1СГСМ f \u003d \u003d 1 Ms (maxwell) \u003d \u003d 10 –8 Wb
Magnetna indukcija tesla T (Wb / m 2) kg × s –2 × A –1 1СГСМ В \u003d \u003d 1 G (gauss) \u003d \u003d 10 –4 T
Jakost magnetnega polja amper na meter A / m m –1 × A 1SGSM N \u003d \u003d 1E (oersted) \u003d \u003d 1 / 4p × 10 3 A / m
Magnetomotivna sila amper IN IN 1СГСМ Fm
Induktivnost Henry Gn (Wb / A) kg × m 2 х х s –2 × А –2 1СГСМ L \u003d 1 cm \u003d \u003d 10 –9 H
Pretok svetlobe lumen lm cd
Svetlost kandela na kvadratni meter cd / m2 m –2 × cd
Osvetlitev razkošje lx m –2 × cd

    Treba je preveriti kakovost prevoda in članek uskladiti s slogovnimi pravili Wikipedije. Ali lahko pomagate ... Wikipedia

    Ta članek ali odsek je treba popraviti. Izboljšajte članek v skladu s pravili za pisanje člankov. Fizično ... Wikipedia

    Fizična veličina je kvantitativna značilnost predmeta ali pojava v fiziki ali rezultat meritve. Velikost fizikalne veličine je kvantitativna določitev fizikalne količine, značilne za določen materialni objekt, sistem, ... ... Wikipedia

    Ta izraz ima druge pomene, glej Photon (večznačna opredelitev). Fotonski simbol: včasih ... Wikipedia

    Ta izraz ima druge pomene, glej Bourne. Max Born Max Born ... Wikipedia

    Primeri različnih fizikalnih pojavov Fizika (iz druge grščine. Φύσις ... Wikipedia

    Fotonski simbol: včasih oddajajo fotone v koherentnem laserskem žarku. Sestava: Družina ... Wikipedia

    Ta izraz ima druge pomene, glej maša (pomeni). Masna dimenzija M SI enote kg ... Wikipedia

    CROCUS Jedrski reaktor je naprava, v kateri se izvaja nadzorovana jedrska verižna reakcija, ki jo spremlja sproščanje energije. Prvi jedrski reaktor je bil zgrajen in sprožen decembra 1942 v ... Wikipediji

Knjige

  • Hidravlika. Učbenik in delavnica za akademsko diplomo, Kudinov VA .. Učbenik določa osnovne fizikalne in mehanske lastnosti tekočin, vprašanja o hidrostatiki in hidrodinamiki, daje temelje teorije hidrodinamične podobnosti in matematičnega modeliranja ...
  • Hidravlika 4. izd., Trans. in dodajte. Učbenik in delavnica za akademsko izobrazbo, Eduard Mikhailovich Kartashov. Učbenik opisuje osnovne fizikalne in mehanske lastnosti tekočin, problematiko hidrostatike in hidrodinamike, daje temelje teorije hidrodinamične podobnosti in matematičnega modeliranja ...

Fizična količina - lastnost fizičnih predmetov, kakovostno skupna mnogim predmetom, vendar količinsko individualna za vsakega od njih. Kakovostna stran pojma "fizična količina" določa njegovo vrsto (na primer električni upor kot skupna lastnost električnih vodnikov), kvantitativna pa njegova "velikost" (vrednost električnega upora določenega vodnika, na primer R \u003d 100 Ohm). Številčna vrednost merilnega rezultata je odvisna od izbire enote fizikalne veličine.

Fizičnim veličinam se dodelijo abecedni simboli, ki se uporabljajo v fizikalnih enačbah in izražajo razmerja med fizičnimi veličinami, ki obstajajo v fizičnih predmetih.

Velikost fizične količine - količinska določenost količine, značilne za določen predmet, sistem, pojav ali postopek.

Vrednost fizikalne količine - ocena velikosti fizikalne veličine v obliki določenega števila merskih enot, sprejetih zanjo. Številčna vrednost fizikalne veličine - abstraktno število, ki izraža razmerje med vrednostjo fizikalne veličine in ustrezno enoto dane fizikalne veličine (na primer 220 V je vrednost amplitude napetosti, številka 220 pa je številčna vrednost). Izraz "vrednost" bi moral biti uporabljen za izražanje količinskega vidika zadevne nepremičnine. Napačno je govoriti in pisati "trenutna vrednost", "vrednost napetosti" itd., Saj sta tok in napetost sama po sebi količina (pravilno bi bilo uporabiti izraze "trenutna vrednost", "vrednost napetosti").

Z izbrano oceno fizikalne veličine jo zaznamujejo resnične, realne in izmerjene vrednosti.

Prava vrednost fizikalne veličine se imenuje vrednost fizikalne veličine, ki bi v kvalitativnem in kvantitativnem smislu idealno odražala ustrezno lastnost predmeta. Zaradi neizogibnih merilnih napak ga ni mogoče eksperimentalno določiti.

Ta koncept temelji na dveh osnovnih postulatah meroslovja:

§ resnična vrednost ugotovljene količine obstaja in je konstantna;

§ Resnične vrednosti izmerjene količine ni mogoče najti.

V praksi delujejo s konceptom realne vrednosti, katere stopnja približevanja resnični vrednosti je odvisna od natančnosti merilnega instrumenta in napake samih meritev.

Dejanska vrednost fizikalne količine pokličite njegovo vrednost, ki jo najdete eksperimentalno in tako blizu prave vrednosti, da jo lahko namesto tega uporabite za določen namen.

Spodaj izmerjena vrednost razumeti vrednost količine, izmerjene s kazalno napravo merilnega instrumenta

Fizična enota - vrednost fiksne velikosti, ki ji je običajno dodeljena standardna številčna vrednost, enaka enoti.

Enote fizikalnih veličin delimo na osnovne in izpeljane ter kombinirane na sistemi enot fizikalnih veličin... Merska enota je nastavljena za vsako fizikalno veličino ob upoštevanju dejstva, da je veliko količin medsebojno povezanih z določenimi odvisnostmi. Zato je samo del fizikalnih veličin in njihovih enot določen neodvisno od drugih. Takšne količine se imenujejo major... Druge fizikalne količine - odvod in jih najdemo s pomočjo fizikalnih zakonov in odvisnosti skozi glavne. Imenuje se niz osnovnih in izpeljanih enot fizikalnih veličin, oblikovan v skladu s sprejetimi načeli sistem enot fizikalnih veličin... Enota osnovne fizikalne količine je osnovna enota sistemov.

Mednarodni sistem enot (Sistem SI; SI - francoščina. Systeme International) je bila sprejeta na XI Generalni konferenci o utežih in merah leta 1960.

Sistem SI temelji na sedmih osnovnih in dveh dodatnih fizičnih enotah. Osnovne enote: meter, kilogram, sekunda, amper, kelvin, mol in kandela (tabela 1).

Tabela 1. Enote mednarodnega sistema SI

Ime

Dimenzija

Ime

Oznaka

mednarodni

Glavni

kilogram

Jakost električnega toka

Temperatura

Količina snovi

Moč svetlobe

Dodatno

Raven kot

Trden kot

steradian

Merilnik je enaka razdalji, ki jo je v vakuumu prevozila svetloba v 1/299792458 sekunde.

Kilogram - enota mase, opredeljena kot masa mednarodnega prototipa kilograma, ki predstavlja valj iz zlitine platine in iridija.

Drugič je enako 9192631770 sevalnih obdobij, ki ustrezajo energetskemu prehodu med dvema nivojema hiperfine strukture osnovnega stanja atoma cezija-133.

Amper - sila konstantnega toka, ki bi skozi dva vzporedna pravokotna vodnika neskončne dolžine in zanemarljivega krožnega prereza, ki sta v vakuumu oddaljeni 1 m drug od drugega, povzročila silo interakcije, ki je enaka 210 -7 N (newton) na vsakem odseku vodnika Dolg 1 m.

Kelvin - enota termodinamične temperature, enaka 1/273,16 termodinamične temperature trojne točke vode, to je temperature, pri kateri so tri faze vode - para, tekočina in trdna snov - v dinamičnem ravnovesju.

Krt - količina snovi, ki vsebuje toliko strukturnih elementov, kolikor jih vsebuje ogljik-12, teža 0,012 kg.

Candela - svetlobna jakost v dani smeri vira, ki oddaja enobarvno sevanje s frekvenco 54010 12 Hz (valovna dolžina približno 0,555 mikrona), katerega energijska intenzivnost sevanja v tej smeri je 1/683 W / sr (sr - steradian).

Dodatne enote Sistemi SI so namenjeni samo oblikovanju enot kotne hitrosti in kotnega pospeška. Dodatne fizikalne količine sistema SI vključujejo ravne in trdne kote.

Radian (vesel) je kot med dvema polmeroma kroga, katerega dolžina loka je enaka temu polmeru. V praktičnih primerih se pogosto uporabljajo naslednje enote kotnih vrednosti:

stopnja - 1 _ \u003d 2p / 360 rad \u003d 1,745310 -2 rad;

minuta - 1 "\u003d 1 _ / 60 \u003d 2,9088 10 -4 rad;

drugi - 1 "\u003d 1" / 60 \u003d 1 _ / 3600 \u003d 4,848110 -6 rad;

radian - 1 rad \u003d 57 _ 17 "45" \u003d 57,2961 _ \u003d (3,4378 10 3) "\u003d (2,062710 5)".

Steradian (sre) je poln kot z ogliščem v središču krogle, ki na svoji površini izreže površino, enako površini kvadrata s stranico, enako polmeru krogle.

Izmerite trdne kote z uporabo ravninskih kotov in izračuna

kje b - trdni kot; c - ravninski kot na vrhu stožca, ki ga tvori znotraj krogle dani trdni kot.

Izpeljane enote SI so oblikovane iz osnovnih in dodatnih enot.

Na področju merjenja električnih in magnetnih veličin obstaja ena osnovna enota - amper (A). Skozi amper in enoto moči - vat (W), enako za električne, magnetne, mehanske in toplotne količine, je mogoče določiti vse druge električne in magnetne enote. Vendar danes ni dovolj natančnih načinov reprodukcije vata po absolutnih metodah. Zato električne in magnetne enote temeljijo na enotah jakosti in izpeljanki ampera enote kapacitete, farad.

Fizične količine, pridobljene iz amperov, vključujejo tudi:

§ enota elektromotorne sile (EMF) in električne napetosti - volt (V);

§ frekvenčna enota - herc (Hz);

§ enota električnega upora - ohm (ohm);

§ enota induktivnosti in medsebojne induktivnosti dveh tuljav je henry (H).

Tabela 2 in 3 prikazujeta izpeljane enote, ki se najbolj uporabljajo v telekomunikacijskih sistemih in radiotehniki.

Tabela 2. Izpeljane enote SI

Količina

Ime

Dimenzija

Ime

Oznaka

mednarodni

Energija, delo, količina toplote

Moč, teža

Moč, pretok energije

Količina električne energije

Električna napetost, elektromotorna sila (EMR), potencial

Električna zmogljivost

L -2 M -1 T 4 I 2

Električna upornost

Električna prevodnost

L -2 M -1 T 3 I 2

Magnetna indukcija

Pretok magnetne indukcije

Induktivnost, medsebojna induktivnost

Tabela 3. Enote SI, uporabljene v merilni praksi

Količina

Ime

Dimenzija

merska enota

Oznaka

mednarodni

Gostota električnega toka

amper na kvadratni meter

Jakost električnega polja

voltov na meter

Absolutna dielektrična konstanta

L 3 M -1 T 4 I 2

farad na meter

Specifična električna upornost

ohm na meter

Skupna moč električnega tokokroga

volt-amper

Reaktivna moč električnega vezja

Jakost magnetnega polja

amper na meter

Okrajšane oznake enot, tako mednarodnih kot ruskih, poimenovane po velikih znanstvenikih, so zapisane z velikimi črkami, na primer amper - A; ohm - ohm; volti - V; farad - F. Za primerjavo: meter - m, sekunda - s, kilogram - kg.

V praksi uporaba celih enot ni vedno primerna, saj so kot rezultat meritev pridobljene zelo velike ali zelo majhne vrednosti. Zato ima sistem SI svoje decimalne večkratnike in podmnožnike, ki so oblikovani z uporabo množiteljev. Več in manjkratne enote količin so zapisane skupaj z imenom glavne ali izpeljane enote: kilometer (km), milivolt (mV); megaohm (MΩ).

Več enot fizične količine - enota, večja za celo število sistemov, na primer kiloherc (10 3 Hz). Delna enota fizikalne količine - enota, manjša od celoštevilčnega števila sistemskih enot, na primer mikrohenija (10-6 H).

Imena večkratnikov in podmnožnikov sistema SI vsebujejo številne predpone, ki ustrezajo dejavnikom (tabela 4).

Tabela 4. Dejavniki in predpone za tvorbo decimalnih večkratnikov in podmnožnikov enot SI

Faktor

Predpona

Oznaka predpone

mednarodni

Fizična količina se imenuje ena od lastnosti fizičnega predmeta (pojav, proces), ki je kakovostno pogosta za številne fizične predmete, hkrati pa se razlikuje po količinski vrednosti.

Vsaka fizikalna veličina ima svoje kvalitativne in kvantitativne značilnosti. Kvalitativna značilnost je določena s tem, katero lastnost materialnega predmeta ali katero značilnost materialnega sveta označuje ta vrednost. Tako lastnost "trdnost" kvantitativno označuje materiale, kot so jeklo, les, tkanine, steklo in mnogi drugi, medtem ko je količinska vrednost trdnosti za vsakega od njih popolnoma drugačna. Za izražanje kvantitativne vsebine lastnosti določenega predmeta se uporablja pojem "velikost fizične količine". Ta dimenzija se nastavi med merjenjem.

Namen meritev je določiti vrednost fizikalne količine - določeno število enot, sprejetih zanjo (na primer rezultat merjenja mase izdelka je 2 kg, višina stavbe je 12 m itd.).

Glede na stopnjo približevanja objektivnosti ločimo resnične, realne in izmerjene vrednosti fizikalne veličine. Resnična vrednost fizikalne veličine je gre za vrednost, ki idealno odraža ustrezno lastnost predmeta v kvalitativnem in kvantitativnem smislu. Zaradi nepopolnosti merilnih instrumentov in metod je dejanskih vrednosti količin praktično nemogoče pridobiti. Zastopani so lahko le teoretično. In vrednosti količine, pridobljene med meritvijo, se le bolj ali manj približujejo pravi vrednosti.

Dejanska vrednost fizikalne veličine je je vrednost eksperimentalno najdene količine in je tako blizu resnične vrednosti, da jo lahko namesto nje uporabimo za določen namen.

Izmerjena vrednost fizikalne veličine je vrednost, dobljena pri merjenju s posebnimi metodami in merilnimi instrumenti.



Pri načrtovanju meritev si je treba prizadevati, da nomenklatura izmerjenih količin ustreza zahtevam merilne naloge (na primer med nadzorom morajo izmerjene količine odražati ustrezne kazalnike kakovosti izdelka).

Za vsak parameter izdelka morajo biti izpolnjene naslednje zahteve: - pravilnost formulacije izmerjene količine, razen možnosti različnih interpretacij (na primer, jasno je treba določiti, v katerih primerih je "masa" ali "teža" izdelka, "prostornina" ali "prostornina" posode itd.) .);

Zagotovost lastnosti predmeta, ki ga želimo izmeriti (na primer "temperatura v prostoru ni večja od ... ° C", omogoča različne interpretacije. Spremeniti je treba besedilo zahteve, da bo jasno, ali je ta zahteva določena za najvišjo ali povprečno temperaturo prostora, ki bo meritve)

Uporaba standardiziranih izrazov (posebne izraze je treba razložiti ob prvi omembi).

Obstaja več opredelitev pojma "merjenje", od katerih vsaka opisuje nekatere značilnosti tega večplastnega postopka. V skladu z GOST 16263-70 "GSI. Meroslovje. Izrazi in opredelitve" meritev - je empirično iskanje vrednosti fizikalne količine s pomočjo posebnih tehničnih sredstev. Ta razširjena definicija merjenja odraža njen namen in izključuje tudi možnost uporabe tega koncepta zunaj povezave s fizičnim eksperimentom in merilno tehnologijo. Fizični eksperiment se razume kot kvantitativna primerjava dveh homogenih količin, od katerih se ena vzame kot enota, ki meritve "veže" na velikost enot, ki jih reproducirajo standardi.

Zanimivo je omeniti razlago tega izraza s strani filozofa PA Florenskega, ki je bila vključena v "Tehnično enciklopedijo" izdaje leta 1931 "Merjenje je glavni kognitivni proces znanosti in tehnike, s pomočjo katerega se neznana količina kvantitativno primerja z drugo, homogena z njo in velja za znano."

Meritve, odvisno od načina pridobivanja številčne vrednosti izmerjene vrednosti, delimo na neposredne in posredne.

Neposredne meritve - meritve, pri katerih najdemo želeno vrednost količine neposredno iz eksperimentalnih podatkov. Na primer merjenje dolžine z ravnilom, temperature s termometrom itd.

Posredne meritve - meritve, pri katerih se išče

vrednost količine najdemo na podlagi znanega razmerja med to količino in količinami, ki so bile neposredno merjene. Na primer, površina pravokotnika se določi iz rezultatov merjenja njegovih stranic (s \u003d l.d), gostota trdne snovi se določi iz rezultatov meritev njene mase in prostornine (p \u003d m / v) itd.

Neposredne meritve so v praksi najbolj razširjene, saj so preproste in jih je mogoče hitro izvesti. Posredne meritve se uporabljajo, kadar vrednosti količine ni mogoče pridobiti neposredno iz eksperimentalnih podatkov (na primer določanje trdote trdne snovi) ali kadar so instrumenti za merjenje količin, vključenih v formulo, natančnejši kot za merjenje želene količine.

Delitev meritev na neposredne in posredne omogoča uporabo nekaterih metod za ocenjevanje napak njihovih rezultatov.