Система воспроизведения физических величин.

 

В науке, технике и повседневной жизни человек имеет дело с разнообразными свойствами окружающих нас физических объектов. Эти свойства отражают процессы взаимодействия объектов между собой. Их описание производится посредством физических величин. Для этого в метрологии введены понятия ее размера и значения.

Размер физической величины — это количественное содержание в данном объекте свойства, соответствующего понятию "физическая величина". Например, каждое тело обладает определенной массой, вследствие чего тела можно различать по их массе, т.е. по размеру интересующей нас ФВ.

Значение физической величины — это оценка ее размера в виде некоторого числа принятых для нее единиц. Его получают в результате ее измерения или вычисления в соответствии с основным уравнением измерения Q = q[Q], связывающим между собой значение ФВ Q, числовое значение q и выбранную для измерения единицу [Q]. В зависимости от размера единицы будет меняться числовое значение ФВ, тогда как размер ее будет одним и тем же.

Единица физической величины — это ФВ фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное единице, и которая применяется для количественного выражения однородных ФВ.

 

К примеру основная ФВ это длина, масса, напряжение, производная ФВ плотность, ускорение, сила * сопротивление.

Принято использовать в качестве единиц измерения систему СИ.

 

Единицы ФВ делятся на системные и внесистемные. Системная единица — единица ФВ, входящая в одну из принятых систем. Все основные, производные, кратные и дольные единицы являются системными.

Внесистемная единица — это единица ФВ, не входящая ни в одну из принятых систем единиц.

 

Внесистемные единицы по отношению к единицам СИ разделяют так:

• допускаемые наравне с единицами СИ, например: единицы массы — тонна; плоского угла — градус, минута, секунда; объема — литр; давление - кг/ см*см и др.

• допускаемые к применению в специальных областях, например: астрономическая единица, парсек, световой год — единицы длины в астрономии; диоптрия — единица оптической силы в оптике; электрон-вольт — единица энергии в физике и т.д.;

• временно допускаемые к применению наравне с единицами СИ, например: морская миля — в морской навигации; карат — единица массы в ювелирном деле и др. Эти единицы должны изыматься из употребления в соответствии с международными соглашениями;

• изъятые из употребления, например: миллиметр ртутного столба — единица давления; лошадиная сила — единица мощности и некоторые другие.

Различают кратные и дольные единицы ФВ. Кратная единица — это единица ФВ, в целое число раз превышающая системную или внесистемную единицу. Например, единица длины километр равна 10³ м, т.е. кратна метру. Дольная единица — единица ФВ, значение которой в целое число раз меньше системной или внесистемной единицы. Например, единица длины миллиметр равна 10~³ м, т.е. является дольной.

C помощью уравнений связи между числовыми значениями ФВ формулируются определения одних величин на языке других и указываются способы их нахождения. Совокупность ФВ, образованная в соответствии с принятыми принципами, когда одни величины принимаются за независимые, а другие являются их функциями, называется системой физических величин.

 

Величина	Единица
	Обозначение
Наименование	Размерность	Рекомендуемое обозначение	Наименование	русское	международное
Длина	Основные
L		метр	м	m
Масса	М	m	килограмм	кг	kg
Время	Т	t	секунда	с	s
Сила электрического тока	I	I	ампер	А	А
Термодинамическая температура	е	Т	кельвин	К	К
Количество вещества	N	n, v	моль	моль	mol
Сила света	j	J	канделла	кд	cd
Плоский угол	Дополнительные
—	—	радиан	рад	red
Телесный угол	—	—	стерадиан	ср	sr

Производная единица — это единица производной ФВ системы единиц, образованная в соответствии с уравнениями, связывающими ее с основными единицами или же с основными и уже определенными производными.

Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ

Наименование величины	Единица
Наименование	Обозначение	Соотношение с единицей СИ
Масса	тонна	т	10^3кг
атомная единиц массы	а. е. м.	1, 66057×10^-27 кг (приблизительно)
Время	минута	мин	60 с
час	ч	3600 с
сутки	сут	86400 с
Плоский угол	градус	…°	(p/180) рад = 1, 745329...×10^-2рад
минута	...′	(p/10800) рад = 2,908882... ×10^-4рад
секунда	... ″	(p/648000) рад = 4,848137...×10^-4 рад
град	град	(p/200) рад
Объем	литр	л	10^-3 м ^3
Длина	астрономическая единица	а. е.	1, 45598×10^11 м (приблизительно)
световой год	св. год	9,4605-Ю^15 м (приблизительно)
парсек	ПК	3,0857×10^16м (приблизительно)
Оптическая сила	диоптрия	Дптр	1 м^-1
Площадь	гектар	га	10^4м^2
Энергия	электрон-вольт	эВ	1,60219×10^-19Дж (приблизительно)
Полная мощность	вольт-ампер	ВА	—