Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

материалы за 2021г / лекции презентации / Лекция 02. ФВ их системы и шкалы

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
16.07.2022
Размер:
1.4 Mб
Скачать

Национальный исследовательский университет «МИЭТ» ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Метрология и электро-радиоизмерения

Курс лекций Лекция 2. Физические величины, их системы и шкалы.

Калеев Дмитрий Вячеславович

Доцент Института микроприборов и систем управления, к.т.н. kaleev@org.miet.ru

ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Лекция 2

План лекции

1.Введем определения, на которых базируется курс

Физические величины;

Их классификация и разделение;

Системы физических величин.

2.Соотношения физических величин

3.Шкалы физических величин:

классификация;

Используемые уравнения и неравенства;

Описание и задание метрических шкал.

ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Лекция 2

Физические величины и их системы

Свойство объекта (явления, процесса) – философская категория, отражающая такую его сущность, которая проявляется в сравнении и означает сходство или различие с другими объектами (явлениями, процессами)

Свойства делятся на качественные и количественные

Величина – это свойство, имеющее количественное проявление

Идеальные (абстрактные) величины – относятся к математике и являются обобщением конкретных реальных величин

Реальные величины – реально существующие физические и нефизические величины

ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Лекция 2

Физические величины и их системы

Физическая величина – свойство, в качественном отношении присущее многим физическим объектам, их системам, многим протекающим в них процессам, но в количественном отношении индивидуальное для каждого физического объекта.

Энергетически пассивные: масса тела, электрическое сопротивление, емкость, индуктивность Энергетически активные: энергетические параметры процессов преобразования, передачи

и использования различных видов энергии

Размер величины – количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу

4

ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Лекция 2

Физические величины и их системы

Значение размера величины - оценка величины в виде некоторого числа принятых для неё единиц.

Q = q [Q], где Q – значение величины, q – числовое значение, [Q] – единица физической величины (основное уравнение измерения)

Единица измерения физической величины – физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное единице, и применяемая для количественного выражения однородных с ней физических величин

Например: T = 20 [1ºC] = 88 [1ºF]

5

ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Физические величины и их системы

Единицы измерений:

-Независимые ЕИ

-Производные ЕИ

-Кратные ЕИ

-Дольные ЕИ

Множитель

Приставка

Международное

Российское

 

 

обозначение

обозначение

 

 

 

 

1018

экса-

E

Э

1015

пета-

P

П

1012

тера-

T

Т

109

гига-

G

Г

106

мега-

M

М

103

кило-

k

к

102

гекто-

h

г

101

дека-

da

да

101

деци-

d

д

102

санти-

c

с

103

милли-

m

м

106

микро-

u

мк

109

нано-

n

н

1012

пико-

p

п

1015

фемто-

f

ф

1018

атто-

a

а

Лекция 2

6

ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Лекция 2

Физические величины и их системы

Мера – тело или устройство, предназначенное для материального воспроизведения единицы измерений

По отношению к алгебраическим действиям:

Однородные величины – имеющие одну и ту же единицу измерения Разнородные величины – имеющие разные единицы измерения

Общий вид уравнений связи физических величин – математическое соотношение между величинами в данной системе величин, основанное на законах природы и не зависящее от единиц измерения:

X = kA B C ...

F = ma

E =

1

mv2

2

 

 

 

7

ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Лекция 2

Физические величины и их системы

Размерность физической величины – это выражение, имеющее вид степенного одночлена, составленного из произведений символов основных физических величин в различных степенях и отражающее связь конкретной величины с основными физическими величинами системы физических величин

dim X = L M T ...

A = FL(м2 кг с-2 )

E = mv2 2 (м2 кг с-2 )

X = kAB

x[ X ] = ka[ A]b[B]

x = kab - уравнение связи числовых значений физических величин

P = 0.001UI

 

P = p[кВт]

 

U = u[В]

 

I = i[ А]

8

ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Лекция 2

Физические величины и их системы

Система физических величин - совокупность физических величин, образованная в соответствии с принятыми принципами, когда одни величины принимают за независимые, а другие определяют как функции независимых величин.

Пример:

LMT – СФВ механики: длина, масса, время

LMTI NJ – международная система единиц (СИ)

Система единиц физических величин - совокупность основных и производных единиц физических величин, образованная в соответствии с принципами для заданной системы физических величин.

9

ИНСТИТУТ МИКРОПРИБОРОВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Лекция 2

Шкалы физических величин

Отношение эквивалентности — это сравнение двух физических величин одинаковой или разной

природы Х(А)≈Х(В) или Х(А)≠Х(В).

Отношение порядка — это сравнение физических величин Х для двух разных объектов одинаковой

природы, т.е. эквивалентных в отношении данной физической величины. Х(А)>Х(В) или Х(А)<Х(В).

Отношение аддитивности — это сравнение, в котором однородные свойства различных объектов,

эквивалентных в отношении этих свойств, могут суммироваться. Х(А) + Х(В)=Х(С).

Измерение – это сравнение искомой величины с ей подобной, принятой за единицу.

10