Вопрос №9

Впервые понятие о системе единиц ФВ ввел немецкий ученый К. Гаусс. По его методу построения систем единиц различных величин сначала устанавливают или выбирают произвольно несколько величин независимо друг от друга. Единицы этих величин называют основными, так как они явл. основой для построения системы единиц других величин. Единицы, выраженные через основные единицы ФВ, называют производными. Полная совокупность основных и производных единиц, установленных таким путем, и является системой единиц ФВ (СЕФВ).

Выбор величин, единицы которых должны стать основными, ограничивается соображениями рациональности и оптимальности (оптимальным явл. выбор min числа основных единиц, которое позволило бы образовать max большое число производных единиц.

Эталоны единиц основных ФВ:

Эталон длины – метр - равен длине пути, проходимого светом в вакууме за 1/299.792.458 долю секунды.

Эталон массы - кг - цилиндр из сплава платины (90%) и иридия (10%), у которого диаметр и высота примерно одинаковы (около 30 мм).

Эталон времени – секунда - равная 9.192631770 периодам излучения, соотв. переходу м/д 2-мя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия - 133.

Эталон силы тока - ампер - сила, не изменяющегося во времени эл. тока, который, протекая в вакууме по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади круглого поперечного сечения, расположенным один от другого на расстоянии 1м, создает на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаим-я. 2·10^-7 Н.

Эталон термодинамической температуры - кельвин, составляющий 1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды.

Эталон кол-ва в-ва - моль – кол-во в-ва системы, содержащей столько же структурных элементов частиц, сколько атомов содержится в 12 г

Эталон силы света — кандела — сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540 10^-12 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

Радиан - угол м/д двумя радиусами окружности, дуга между которыми по длине равна радиусу.

Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, по длине равной радиусу сферы.

Вопрос №10

В науке и технике широко распространены относительные и логарифми­ческие величины и их единицы, которыми хар-ют состав и св-ва материалов, отношения энергетических и силовых величин, например, относи­тельное удлинение, относительная плотность, относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости, усиление и ослабление мощностей и т. п.

Относительная величина представляет собой безразмерное отношение ФВ к одноименной ФВ, принимаемой за исходную. В число относительных величин входят и относительные атомные или молекулярные массы химических элементов, выражаемые по отношению к одной двенадцатой (1/12) массы атома углерода-12.

Относительные величины могут выражаться в безразмерных единицах (когда отношение двух одноименных величин равно 1), или в процентах (когда отношение равно 10^-2), промилле (отношение равно 10^-3).

Логарифмическая величина представляет собой логарифм (десятичный, натуральный или при основании 2) безразмерного отношения двух одноименных ФВ. Логарифмические величины применяют для выражения уровня звукового давления, усиления, ослабления, выражения частотного интервала и т. п.

Единицей логарифмической величины является бел (Б), определяемый соотношением 1B = lg P₂/P₁ при Р₂=10Р₁ (где Р₁ и Р₂— одноименные энергетические величины: мощности, энергии, плотности энергии и т. п.).

В случае, если берется логарифмическая величина для отношения двух одноименных «силовых» величин (напряжения, силы тока, давления, напряженности поля и т. п.), бел определяется по формуле 1 Б = 2 lg F₂/F₁ при . Дольной единицей от бела является децибел, равный 0,1 Б.

Так, в случае характеристики усиления электрических мощностей при отношении полученной мощности Рг к исходной РЬ равном 10, логарифмическая величина усиления будет составлять один бел или 10 дБ, при увеличении или уменьшении мощности в 1000 раз логарифмическая величина усиления составит 3 Б или 30 дБ и т. д.