- •1. Основні вимірювальні прилади та елементи електричного кола
- •1.1. Будова і принцип роботи основних електровимірювальних приладів.
- •Магнітоелектрична система.
- •Електромагнітна система.
- •Електродинамічна система.
- •Індукційна система.
- •Вібраційна система.
- •Електростатична система.
- •Термоелектрична система.
- •Детекторна система.
- •Дзеркальні гальванометри.
- •1.2. Ціна поділки та клас точності електровимірювальних приладів.
- •Чутливість електровимірювального приладу.
- •1.3. Шунти і додаткові опори.
- •1.4. Джерела струму.
- •1.4.1. Гальванічні елементи.
- •1.5. Реостати, магазини опорів, потенціометри.
- •1.5.2. Магазини опорів.
- •1.5.3. Потенціометри, або дільники напруг.
- •1.6. Умовні позначення елементів електричного кола.
- •Умовні позначення деталей електричного кола
- •1.7. Основні та похідні одиниці електрики та магнетизму.
- •1.8. Правила, поради і вказівки.
- •1.8.2. Правила техніки безпеки.
- •1.8.3. Поради та вказівки при роботах в електричній лабораторії.
- •1.8.4. Вказівки при оформленні звітів про виконання лабораторних робіт.
1.7. Основні та похідні одиниці електрики та магнетизму.
Фізичних величин дуже багато, а тому для їх вимірювання має бути також багато і відповідних одиниць. Проте виявилось, що для вимірювання майже всіх фізичних величин можна обмежитись тільки декількома довільно вибраними одиницями, які прийнято називати основними одиницями. В Міжнародній системі (SI), якою на даний час переважно користуються, є сім основних одиниць вимірювання:
1. одиниця довжини – м (метр),
2. одиниця маси – кг (кілограм),
3. одиниця часу – t (секунда),
4. одиниця сили електричного струму – А (ампер),
5. одиниця термодинамічної температури – К (кельвін),
6. одиниця сили світла – кд (кандела),
7. одиниця кількості речовини – моль (моль).
Відомості про основні одиниці SI подано в таблиці 3.
Таблиця 3.
Величина |
Одиниця |
|||||||
Назва |
Сим-вол |
Розмі-рність |
Назва |
Позначення |
Рекомендовані кратні та частинні одиниці |
Визначення |
||
укр. |
міжн |
укр. |
міжн. |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
довжина |
l,L |
L |
Метр |
м |
m |
км; см; мм; мкм; нм; пм; фм; |
km; cm; mm; μ m; nm; pm; fm |
Метр дорівнює довжині шляху, який проходить у вакуумі світло за 1/299792458 частину секунди [17 ГКМВ (1983р.), Резолюція 1] |
Маса |
m |
M |
Кіло-грам |
кг |
kg |
кг; г; мг; мкг |
kg; g; mg; μg |
Кілограм є одиницею маси і дорівнює масі міжнародного прототипу кілограма [3 ГКМВ (1901р.)] |
час |
t,T |
Т |
Секун-да |
с |
s |
кс; мс;мкс; нс |
ks; ms; μs; ns |
Секунда є час, що дорівнює 9192631770 періодам випромінювання, яке відповідає переходові між двома надтонкими рівнями основного стану атома цезія-133 [13 ГКМВ (1967р.), Резолюція 1] |
Сила електри-чного струму |
I |
I |
ампер |
А |
A |
кА; мА; мкА; нА |
kA; mA; μA; nA |
Ампер є сила незмінного струму, який під час проходження по двох безмежно довгих паралельних прямолінійних провідниках малого кругового перерізу, розташованих на відстані 1м один від одного у вакуумі, викликав би на кожній ділянці провідника довжиною 1м силу взаємодії 2·10-7Н [МКМВ (1946р.), Резолюція 2 схвалена 9 ГКМВ (1948р.)] |
термоди-намічна темпера-тура |
T,Θ |
Θ |
Кель-він |
К |
K |
МК; кК; мК; мкК; |
MK; kK; mK; μK |
Кельвін є одиницею термодинамічної температури і дорівнює 1/273,16 частині термодинамічної температури потрійної точки води [13 ГКМВ (1967р.), Резолюція 4] |
сила світла |
Iν |
J |
Канде-ла |
кд |
cd |
|
|
Кандела є сила світла у заданому напрямі від джерела, яке випромінює монохромне випромінювання частотою 540·1012Гц, енергетична сила світла якого у цьому напрямі становить 1/683 Вт/ср [16 ГКМВ (1979р.), Резолюція 3] |
Кіль- кість речо- вини |
N |
N |
моль |
моль |
mol |
кмоль; ммоль; мкмоль |
kmol; mmol; μmol |
Моль є кількість речовини системи, яка містить стільки ж структурних елементів, скільки міститься атомів у вуглецю-12 масою 0,012кг. За застосування моля структурні елементи повинні бути специфіковані і можуть бути атомами, молекулами, іонами, електронами або іншими частинками чи специфікованими групами частинок [14 ГКМВ (1971р.), Резолюція 3] |
Всі інші одиниці фізичних величин називаються похідними і пов’язуються з основними певною залежністю, яку можна виразити математичною формулою. Похідні одиниці електрики та магнетизму, які найчастіше зустрічаються в лабораторному практикумі, подано в у таблиці 4.
Таблиця 4.
Величина |
Одиниця |
|||||
Назва |
Сим-вол |
Розмір- ність |
Назва |
Позначення
|
Рекомендовані кратні і частинні одиниці позначенні: укр.; міжн. |
|
укр. |
міжн. |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1.електричний заряд, кількість електрики |
Q |
TI |
кулон |
Кл |
С |
кКл; kC мкКл; μC нКл; nC пКл; pC |
2.(об’ємна) густина заряду |
ρ,(η) |
L-3TI |
кулон на кубічний метр |
Кл/м3 |
C/m3 |
ГКл/м3; GC/m3 МКл/м3; MC/m3 кКл/м3; kC/m3 мКл/м3; mC/m3 мкКл/м3; μC/m3 |
3.поверхнева густина заряду |
σ |
L-2TI |
кулон на квад-ратний метр |
Кл/м2 |
C/m2 |
МКл/м2; MC/m2 кКл/м2; kC/m2 мКл/м2; mC/m2 мкКл/м2; μC/m2 |
4.напруженість електричного поля |
E |
LMT-3І-1 |
вольт на метр |
В/м |
V/m |
МВ/м; MV/m кВ/м; kV/m мВ/м; mV/m мкВ/м; μV/m |
5.1 електричний потенціал 5.2 різниця потенціалів, напруга 5.3 електрорушійна сила, ЕРС |
V, φ
U, (V)
E |
L2MT-3I-1 |
вольт |
В |
V |
МВ; MV кВ; kV мВ; mV мкВ; μV |
6. електрична ємність |
C |
L-2M-1T4I2 |
фарада |
Ф |
F |
мФ; mF мкФ; μF нФ; nF пФ; pF |
7. електрична стала |
ε0 (ε0) |
L-3M-1T4I2 |
фарада на метр |
Ф/м |
F/m |
мкФ/м; μF/m нФ/м; nF/m пФ/м; pF/m |
8. густина (електричного) струму |
J,j, (S) |
L-2I |
ампер на квадратний метр |
А/м2 |
A/m2 |
МА/м2; MA/m2 кА/м2; kA/m2 |
9.лінійна густина (електричного) струму |
A, (α) |
L-1I |
ампер на метр |
А/м |
A/m |
кА/м; kA/m |
10. напруженість магнітного поля |
H |
L-1I |
ампер на метр |
А/м |
A/m |
кА/м; kA/m |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||||||
11. Індукція, магнітного поля |
B |
М T-2I-1 |
Тесла |
ТТл |
T |
мТл; mT мкТл; μT нТл; nT |
||||||
12. магнітний потік |
Ф |
L2MT-2I-1 |
вебер |
Вб |
Wb |
мВб; mWb
|
||||||
13.1 індуктивність 13.2 взаємна індуктивність |
L M, Lmn |
L2MT-2I-2 |
генрі |
Гн |
H |
мГн; mH мкГН; μH нГн; nH пГн; pH |
||||||
14. абсолютна магнітна проникність |
μ а,(μ) |
LMT-2I-2 |
генрі на метр |
Гн/м |
H/m |
мкГн/м; μH/m нГн/м; nH/m |
||||||
15. магнітний момент |
μ, μ r |
L2I |
Ампер × квадратний метр |
А·м2 |
A·m2 |
|
||||||
16. густина енергії електромагнітного поля |
w |
L-1MT-2 |
джоуль на кубічний метр |
Дж/м3 |
J/m3 |
|
||||||
17. вектор Пойнтінга |
S |
MT-3 |
ват на квадратний метр |
Вт/м2 |
W/m2 |
|
||||||
18. електричний опір (постійного струму) |
R |
L2MT-3I-2 |
ом |
Ом |
Ω |
ГОм; GΩ МОм; MΩ кОм; kΩ мОм; mΩ мкОм; μΩ |
||||||
19. електрична провідність (для постійного струму) |
G |
L-2M-1T3I2 |
сименс |
См |
S |
кСм; kS мСм; mS мкСм; μS |
||||||
20. (електрична) потужність (для постійного струму) |
P |
L2MT-3 |
ват |
Вт |
W |
|
||||||
21. питомий електричний опір |
ρ |
L3MT-3I-2 |
омметр |
Ом·м |
Ω·m |
ГОм·м; GΩ·m МОм·м; МΩ·m кОм·м; kΩ·m мОм·м; mΩ·m мкОм·м; μΩ·m нОм·м; nΩ·m |
||||||
22. питома електрична провідність |
γ, σ |
L-3M-1T3I2 |
сименс на метр |
См/м |
S/m |
МСм/м; MS/m кСм/м; kS/m |
||||||
23.1 частота
23.2 обертова частота |
f, v
n |
T-1
T-1 |
Герц секунда в мі-нус першому степені |
Гц
с-1 |
Hz
s-1 |
ГГц; GHz МГц; MHz кГц; kHz |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||||||
24. кутова частота |
ω |
T-1 |
радіан за секунду; секунда в мінус першому степені |
рад/с
с-1 |
rad/s
s-1
|
|
||||||
25. різниця фаз |
φ |
|
один радіан
|
1 рад |
1 rad |
|
||||||
26.1 імпеданс, повний електри-чний опір |
Z
|
L2MT-3I-2 |
ом |
Ом |
Ω |
МОм; MΩ кОм; kΩ мОм; mΩ |
||||||
26.2 модуль імпедансу (імпеданс) 26.3 активний опір, резистанс 26.4 реактивний опір, реактанс |
|Z|
R
X
|
|
|
|
|
|
||||||
27. доб- ротність |
Q |
|
один |
1 |
1 |
|
||||||
28. активна потужність |
P |
L2MT-3 |
ват |
Вт |
W |
ТВт; TW ГВт; GW МВт; MW кВт; kW мВт; mW мкВт; μW нВт; nW |
||||||
29.1 повна потужність 29.2 реактивна потужність |
S, (Ps)
Q, Pq |
L2MT-3 |
вольт-ампер |
В·А |
V·A |
|
||||||
29.1 повна потужність 29.2 реактивна потужність |
S, (Ps)
Q, Pq |
L2MT-3 |
вольт-ампер |
В·А |
V·A |
|
||||||
30.1 електрична енергія 30.2 робота струму |
W, (Wp)
A |
L2MT-2 |
джоуль |
Дж |
J |
ТДж; TJ ГДж; GJ МДж; MJ кДж; kJ |
||||||
