- •К лекции №2 (фопи) теория воспроизведения единиц физических величин и передачи их размеров
- •3.1. Системы физических величин и их единиц
- •Основные и дополнительные единицы фв системы си
- •Множители и приставки дня образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований
- •3.2. Международная система единиц (система си)
Основные и дополнительные единицы фв системы си
-
№
П/п
Физическая величина
Единица измерения ФВ
Наименование
Размерность
Рекомендуемое обозначение
Наименование
обозначение
Русское
Международное
Основные
1
Длина
L
l
метр
М
m
2
Масса
M
M
килограмм
кг
kq
3
Время
T
T
секунда
с
s
4
Сила электрического тока
I
I
ампер
А
A
5
Термодинамическая температура
θ
T
кельвин
К
K
6
Количество вещества
N
n,ν
моль
моль
mol
7
Сила света
J
J
канделла
кд
cd
Дополнительные
8
Плоский угол
-
-
радиан
рад
rad
9
Телесный угол
-
-
стерадиан
ср
sr
Таблица 3.2
Производные единицы системы СИ, имеющие специальное название
Величина
|
Единица |
|||
Наименование
|
Размерность |
Наименование |
Обозначение |
Выражение через единицы СИ |
Частота |
T-1 |
герц |
Гц |
s-1 |
Сила, вес |
LMT-2 |
ньютон |
Н |
m kg s-2 |
Давление, механическое напряжение |
L-1MT-2 |
паскаль |
Па |
m-1 kg s-2 |
Энергия, работа, количество теплоты |
L2MT-2 |
джоуль |
Дж |
m2 kg s-2 |
Мощность |
L2MT-3 |
ватт |
Вт |
m2 kg s-3 |
Количество электричества |
TI |
кулон |
Кл |
sA |
Электрическое напряжение, потенциал, электродвижущая сила |
L2MT-3I-1 |
вольт |
В |
m2 kg s-3 A-1 |
Электрическая емкость |
L-2M-1T4I2 |
фарад |
Ф |
m2 kg s4 A2 |
Электрическое сопротивление |
L2MT-3I-2 |
ом |
Ом |
m2 kg s-3 A-2 |
Электрическая проводимость |
L-2M-1T3I2 |
сименс |
СМ |
m-2 kg-1 s3 A2 |
Поток магнитной индукции |
L2MT-2I-1 |
вебер |
Вб |
m2 kg s-2 A-1 |
Магнитная индукция |
MT-2I-1 |
тесла |
Тл |
kg s-2 A-1 |
Индуктивность |
L2MT-2I-2 |
генри |
Гн |
m2 kg s-2 A-2 |
Световой поток |
J |
люмен |
Лм |
cd sr |
Освещенность |
L-2J |
люкс |
Лк |
m-2 cd sr |
Активность радионуклида |
T-1 |
беккерель |
Бк |
s-1 |
Поглощенная доза ионизирующего излучения |
L2T-2 |
грей |
Гр |
m2 s-2 |
Эквивалентная доза излучения |
L2T-2 |
зиверт |
Зв |
m2 s-2 |
Для установления производной единицы следует:
выбрать величины, единицы которых принимаются в качестве основных;
установить размер этих единиц;
выбрать определяющее уравнение, связывающее величины, измеряемые основными единицами, с величиной, для которой устанавливается производная единица. При этом символы всех величин, входящих в определяющее уравнение, должны рассматриваться не как сами величины, а как их именованные числовые значения;
приравнять единице (или другому постоянному числу) коэффициент пропорциональности Кс, входящий в определяющее уравнение. Это уравнение следует записывать в виде явной функциональной зависимости производной величины от основных.
Установленные таким способом производные единицы могут быть использованы для введения новых производных величин. Поэтому в определяющие уравнения наряду с основными единицами могут входить и производные величины, единицы которых установлены ранее.
Производные единицы бывают когерентными и некогерентыми. Когерентной называется производная единица ФВ, связанная с другими единицами системы уравнением, в котором числовой коэффициент принят равным 1.
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 разделяют на четыре вида:
1) допускаемые наравне с единицами СИ, например: единица массы — тонна; единицы плоского угла — градус, минута, секунда; единица объема — литр и др. Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ, приведены в табл. 3.3;
2) допускаемые наравне с единицами СИ, например: единица массы — тонна; единицы плоского угла — градус, минута, секунда; единица объема — литр и др. Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ, приведены в табл. 3.3
3) допускаемые к применению в специальных областях, к которым относятся: в астрономии: единицы длины —астрономическая единица, парсек, световой год; в оптике единица оптической силы — диоптрия; в физике единица энергии — электрон-вольт;
4) временно допускаемые к применению наравне с единицами СИ, например: в морской навигации — морская миля; в ювелирном деле единица массы — карат и др. Эти единицы должны изыматься из употребления в соответствии с международными соглашениями;
Таблица 3.3
Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ
-
Наименование величины
Единица
Наименование
Обозначение
Соотношение с единицей СИ
Масса
тонна
т
103 кг
атомная единица 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
…°
(π/180) рад = 1,745329…10-2 рад
минута
…'
(π/10800) рад = 2,908882…10-4 рад
секунда
…"
(π/648000) рад = 4,848137…10-6 рад
град
град
(π/200) рад
Объем, вместительность
литр
л
10-3 м3
Длина
астрономическая единица
а.е.
1,45598·1011 м (приблизительно)
световой год
св.год
9,4605·1015 м (приблизительно)
парсек
пк
3,0857·1016 м (приблизительно)
Оптическая сила
диоптрия
дптр
1· м-1
Площадь
гектар
га
104 м2
Энергия
электрон-вольт
эВ
1,60219·10-19 Дж (приблизительно)
Полная мощность
вольт-ампер
ВА
Реактивная мощность
вар
вар
5) изъятые из употребления, к ним относятся единицы давления — миллиметр ртутного столба; единица мощности — лошадиная сила и др.
Различают кратные и дольные единицы ФВ. Кратная единица — это единица ФВ, в целое число раз большая системной или внесистемной единицы. Дольная единица — единица ФВ, в целое число раз меньшая системной или внесистемной единицы. Приставки для образования кратных и дольных единиц СИ приведены в табл. 3.4.
Таблица 3.4