Физические величины. Определение. Классификация физических величин По видам явлений.

Физическая величина - одно из свойств физического объекта, общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.

По видам явлений они делятся на следующие группы:

 

- вещественные, т.е. описывающие физические и физико-химические свойства веществ, материалов и изделий из них. К этой гуппе относятся масса, плотность, электрическое сопротивление, емкость, индуктивность и др. Иногда указанные ФВ называют пассивными. Для их измерения необходимо использовать вспомогательный источник энергии, с помощью которого формируется сигнал измерительной информации. При этом пассивные ФВ преобразуются в активные, которые и измеряются;

- энергетические, т.е. величины, описывающие энергетические характеристики процессов преобразования, передачи и использования энергии. 1C ним относятся ток, напряжение, мощность, энергия. Эти величины называют активными. Они могут быть преобразованы в сигналы измерительной информации без использования вспомогательных источников энергии;

- характеризующие протекание процессов во времени. К этой группе относятся различного вида спектральные характеристики, корреляционные функции и др.

Физические величины. Определение. Классификация физических величин по принадлежности к различным группам физических процессов.

Физическая величина - одно из свойств физического объекта, общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.

По принадлежности к различным группам физических процессов ФВ делятся на пространственно-временные, механические, тепловые, электрические и магнитные, акустические, световые, физико-химические, ионизирующих излучений, атомной и ядерной физики.

Физические величины. Определение. Классификация физических величин по наличию размерности

Физическая величина - одно из свойств физического объекта, общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.

Размерные - физическая величина, в размерности которой хотя бы одна из основных физических величин возведена в степень, не равную нулю.

Безразмерные - физическая величина, в размерность которой основные физические величины входят в степени, равной нулю.

Физические величины. Определение. Классификация физических величин по степени условной зависимости от других величин.

Физическая величина - одно из свойств физического объекта, общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.

Разделяют основные и производные от основных величины, дополнительные. Семь основных и две дополнительных физических величины установлены в Международной системе единиц. Это длина, масса, время, термодинамическая температура, количество вещества, сила света и сила электрического тока, дополнительные единицы – это радиан и стерадиан.

Основные - физическая величина, входящая в систему величин и условно принятая в качестве независимой от других величин этой системы.

Производные - физическая величина, входящая в систему величин и определяемая через основные величины этой системы.

Международная система единиц. Основные физические величины в системе СИ.

СИ (Система Интернациональная) — международная система единиц, современный вариант метрической системы. СИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире, как в повседневной жизни, так и в науке и технике.

При расчетах, если значения всех величин выражены в единицах СИ в формулы не требуется вводить коэффициенты зависящие от выбора единиц.

СИ определяет семь основных и производные единицы физических величин, а также набор приставок. Установлены стандартные сокращённые обозначения для единиц и правила записи производных ФВ.

Основные ФВ: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. В рамках СИ считается, что эти ФВ имеют независимую размерность, т. е. ни одна из основных ФВ не может быть получена из других.

Производные ФВ получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление.

Производные величины. Размерности производных величин, имеющих собственные названия.

Производные ФВ могут быть выражены через основные с помощью математических операций: умножения и деления. Некоторым из производных единиц, для удобства, присвоены собственные названия, такие ФВ тоже можно использовать в математических выражениях для образования других производных ФВ.

Математическое выражение для производной единицы измерения вытекает из физического закона, с помощью которого эта единица измерения определяется или определения физической величины, для которой она вводится.

Для установления производной ФВ следует:

1)выбрать ФВ, единицы которых принимаются в качестве основных.

2)Установить размер этих единиц

3)Выбрать определяющее уравнение связывающее величины измеряемые основными величинами с величинами, для которых устанавливается производная единица.

4)Приравнять к единице коэффициент пропорциональность, входящий в определяющее уравнение.

производные величины м/б когерентные и некогерентные.

Когерентной – называется производная величина, связанная с др. единицами системы уравнением, в котором коэффициент пропорциональности =1

ПРОИЗВОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ, ИМЕЮЩИЕ СОБСТВЕННЫЕ НАИМЕНОВАНИЯ

Частота Гц, сила Н, давление Па; энергия, работа, количество теплоты Дж; мощность, поток энергии Вт; количество электричества, электрический заряд кулон Кл; электрическое напряжение, электрический потенциал В; электрическая емкость фарада Ф; электрическое сопротивление Ом; электрическая проводимость См; поток магнитной индукции Вб; магнитная индукция Т, Тл; индуктивность Г, Гн; световой поток лм; освещенность лк; активность радиоактивного источника Бк; поглощенная доза излучения Гр

Кратные, дольные и внесистемные единицы.

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных множителей и приставок СИ, присоединяемых к названию или обозначению единицы.

Дольные единицы, составляют определённую долю (часть) от установленной единицы измерения некоторой величины.

Кратные единицы — единицы, которые в целое число раз превышают основную единицу измерения некоторой физической величины.

Внесистемные единицы, единицы физических величин, не входящие ни в одну из систем единиц. Внесистемные единицы выбирались в отдельных областях измерений вне связи с построением систем единиц. Внесистемные единицы можно разделить на независимые (определяемые без помощи других единиц) и произвольно выбранные, но определяемые через другие единицы. К первым относятся, например, градус Цельсия, определяемый как 0,01 промежутка между температурами кипения воды и таяния льда при нормальном атмосферном давлении. В принципе применение внесистемных единиц нежелательно, так как неизбежные пересчёты требуют затрат времени и увеличивают вероятность ошибок.

Основные понятия метрологии (измерение, погрешность, точность, сходимость и воспроизводимость.

Измерение – это нахождение значений физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Измерение свойств, объектов и процессов с заданной точностью и достоверностью является предметом метрологии.

Погрешность(«разность») – разность между показаниями средств измерений и истинных значений измеряемой величины.

Точность(«близость») – это свойство измерения характеризующее близость результатов к исинному значению измеряемой величины.

Сходимость – это характеристика качества измерений, отражающая близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполненных повторно одними и теми же методами измерений в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью.

Воспроизводимость – это повторяемость результатов измерений одной и той же величины полученных в разных местах, разными методами, операторами, в разное время, но приведенных к одним и тем же условиям измерений.

 

13.Основные понятия метрологии (физическая величина, средства измерений, мера, эталон, поверка,калибровка).

Физическая величина – это свойство общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении для всех объектов разное.

Средства измерений – технические средства, которые используются в измерениях и имеют нормированные метрологические характеристики.

Мера – это средство измерения в виде тела или устройства, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера, заданной точности.

Эталон – это средство измерений, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы заданной величины.

Поверка – это совокупность действий, производимых с целью оценки погрешности и установление их пригодности.

Калибровка – это совокупность операций, устанавливающих соотношение между значением величины полученной с помощью данного средства измерения и соответствующим значением определенным с помощью эталона в целях определения действительного метрологического характера средства измерения.