2. Физические величины и измерения

2.1. Физические величины, их характеристики и классификации

Измеряемыми величинами, с которыми имеет дело метрология в настоящее время являются физические величины,т.е. величины, входящие в уравнения опытных наук (см. выше «чистые»науки).

Объекты вокруг нас – физические тела, их системы, процессы, которые в них происходят, имеют различные качества. Физическая величина согласно ГОСТу 2681-94 определяется как:

Физическая величина- характеристика одного из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общая в качественном отношении многим физическим объекта, но в количественном отношении индивидуальна для каждого объекта.

Примеры физических величин: длина (в качественном отношении для тропинки и части человеческого тела или другого объекта это одно и то же, а в количественном различно), скорость, сила тока, температура, масса и т.д. Качественное определение физической величины определяет ее род. Физические величины одинакового качества называют однородными (длина, высота, расстояние, диаметр)

Не следует применять термин «величина» для выражения только количества. Например, писать «величина длины» или «величина тока», так как и масса и длина – сами являются величинами. Получается тавтология «Величина величины» В этих случаях следует применять термины «значение тока» или «размер длины», так как они являются оценкой размера физической величины. Выбор того или иного термина зависит от контекста. Например говорят «размер обуви», а не «значение обуви» или говорят «значение тока», а не «размер тока» Или просто говорят «величина равна…(ток равен, напряжение равно)»

Чтобы установить различие между качественно одинаковыми объектами, но количественно разными вводят понятие «размер физической величины»

Размер физической величины – количественное определение физической величины, присущая данному конкретному материальному объекту, явлению или процессу, которое существует независимо от того, что мы про него знаем.

Значение физической величины- оценка размера физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц. Получают в результате измерения или вычисления физической величины в соответствии с основным уравнением измерения.

Числовое значение физической величины – отвлеченное число (целое или дробное), входящее в значение величины.

Разберем: тело массой 10 кг. Здесь «масса» - физическая величина, 10 кг – размер физической величины или значение физической величины, 10- числовое значение физической величины.

По характеру проявления во время проведения наблюдений над ними, физические величины делят на:

• активные(энергетические)- которые сами проявляют свои размеры (температура, ток)

• пассивные (параметрические)- (эл.сопротивление, емкость, индуктивность) размеры которых проявляются при действии на них определенной активной величины.

Также различают скалярные (имеют только размер или размер и знак) и векторные (помимо размера имеют направление) величины

Имеющие только размер скалярные величины – неполярные, а имеющие и размер и знак скалярные величины - полярные

Скалярные неполярные – масса, обьем;

Скалярные полярные – эл.заряд;

Векторные – сила, скорость, ускорение.

Размеры физических величин могут меняться непрерывно (температура) или скачкообразно (дискретно) – значение напряжения в сети.

Непрерывно изменяющаяся во времени физическая величина называется – непрерывной (аналоговой), а имеющая конечное число значений за некоторый промежуток времени – дискретной.