Виды физических величин и единиц
В науке, технике и повседневной жизни человек имеет дело с разнообразными свойствами окружающих тел. Эти свойства отражают процессы взаимодействия тел между собой и их воздействие на органы чувств. Для описания свойств вводятся физические величины, каждая из которых является качественно общей для многих объектов (физических тел, их состояния, процессов, в которых они участвуют), но в количественном отношении различной для разных объектов.
Единица физической величины — это значение данной величины, которое по определению считается равным. Операция, с помощью которой становится известным числовое значение той или иной величины для определенного объекта, представляет собой измерение этой величины.
Чтобы измерение физической величины имело однозначный характер, следует обеспечить выполнение следующего условия: отношение двух однородных (одноименных) величин не должно зависеть от того, с помощью какой единицы они измерены. Большинство физических величин удовлетворяет этому условию, которое обычно называют условием абсолютного значения относи- тельного количества.
Это условие может быть соблюдено при наличии по крайней мере принципиальной возможности такого количественного сравнения двух однородных величин, в результате которого получается число, выражающее отношение этих величин. Однако иногда требуется измерить свойства, которые не могут быть охарактеризованы величиной, отвечающей данному требованию. В этом случае вводят некоторые условные величины и шкалы. Существовало и существует большое число разнообразных единиц величин, что создает серьезные трудности прежде всего в международных торговых отношениях и обмене результатами научных исследований. Выделяют основные и производные единицы.
Основные единицы независимы друг от друга. С их помощью устанавливаются связи с другими физическими величинами на основе закономерностей между ними. Таким образом, из нескольких условно выбираемых основных единиц строятся производные единицы.
В метрологии существует два вида уравнений, связывающих между собой различные физические величины:
- уравнения связи между величинами;
- уравнения связи между числовыми значениями.
Первые представляют соотношения между величинами в общем виде, независимо от единиц; вторые могут иметь различный вид в зависимости от выбранных единиц и входящих в уравнение величин.
При этом в уравнениях связи между числовыми значениями часто имеются коэффициенты пропорциональности. Именно для установления единиц физических величин используются уравнения связи между числовыми значениями.
Первый вид уравнений имеет вид
где X1, X2, …, Xm — величины, связанные с измеряемой величиной X
некоторым уравнением связи.
Уравнение (5.1), если X1, X2, …, Xm представляют собой основные величины, служит для образования производных величин. Например, сила F определяется уравнением F ma mlT 2, где m — масса тела, к которому приложена сила; a — ускорение, приобретаемое телом при приложении к нему данной силы; l — длина.
Поскольку длина, масса и время во всех системах представляют собой основные величины, то сила является производной величиной.
Второй вид уравнений — уравнения связи между числовыми значениями, которые используются для установления единиц измерений. Входящие в уравнение (5.1) величины можно представить в соответствии с основным уравнением измерений в следующем виде:
- Измерение действующих значений переменных токов и напряжений
- Измерение средних и амплитудных значений переменного тока
- Измерение сопротивлений мостовыми методами
- Цифровые измерительные приборы
- Электронные аналоговые вольтметры
- Измерение малых токов и напряжений и нулевые указатели
- Измерение постоянных токов и напряжений
- Метрологическая надежность средств измерений и основные понятия теории метрологической надежности
- Измерение электрических параметров интегральных схем
- Оформление отчета по практике по ГОСТу 2021/2022
- Оформление ВКР по ГОСТу
- Как составить бизнес-план своими силами
- Оформление эссе по ГОСТу
- Оформление презентации по ГОСТу
- Оформление статьи по ГОСТу
- Оформление дипломной работы по ГОСТ 2021/2022
- Оформление курсовой работы по ГОСТу
- Оформление контрольной работы по ГОСТу