Основные величины выбираются обосновано, но в общем произвольным образом. Производные величины выражаются через основные на основе известных уравнений связи между ними

Истинным называется значение ФВ, идеальным образом характеризующее свойство данного объекта как в количественном, так и в качественном отношении. Оно не зависит от средств нашего познания и является той абсолютной истиной, к которой мы стремимся, пытаясь выразить её в виде числовых значений.

Количественная оценка конкретной физической величины, вы­раженная в виде некоторого числа единиц данной величины, на­зывается «значением физической величины». Отвлеченное число, входящее в «значение» величины, называется числовым значением.

Между размером и значением величины есть принципиальная разница. Размер величины существует реально, независимо от того, знаем мы его или нет. Выразить размер величины мы можем при помощи любой из единиц данной величины, другими словами, при помощи числового значения. Для числового значения характерно, что при применении дру­гой единицы оно изменяется, тогда как физический размер вели­чины остается неизменным.

Например: размер - полученный при изготовлении детали называют истинным. Истинный размер (А _ист). На практике это абстрактное понятие приходится заменять понятием «действительное значение».

Действительным называется значение ФВ, найденное экспериментально и настолько близкое к истинному, что в поставленной измерительной задаче оно может быть использовано вместо него.

Для определения размера используют технические средства (измерительные приборы и др.) которые выполнены с определенной точностью и поэтому вносят в результат измерения погрешность.

Размер - полученный в результате измерения (с необходимой точностью) называют действительным. Действительный размер (А _действ).

Физические величины — это измеренные свойства физических объектов и процессов, с помощью которых они могут быть изучены.

Измеряемые ФВ могут быть выражены количественно в виде определенного числа установленных единиц измерения. Возможность введения и использования последних является важным отличительным признаком измеряемых ФВ. Физические величины, для которых по тем или иным причинам не может быть введена единица измерения, могут быть только оценены.

Величины оценивают при помощи шкал.

Шкала величины - упорядоченная последовательность ее значений, принятая по соглашению на основании результатов точных измерений.

Нефизические величины, для которых единица измерения в принципе не может быть введена, могут быть только оценены.

По степени условной независимости от других величин данной группы ФВ делятся на основные (условно независимые), производные (условно зависимые) и дополнительные.

Совокупность основных и производных единиц ФВ, образованная в соответствии с принятыми принципами, называется системой единиц ФВ.

По наличию размерности ФВ делятся на размерные, т. е. имеющие размерность, и безразмерные.

Единица физической величины [ Q] — это ФВ фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное единице и применяемое для количественного выражения однородных ФВ. Размер единиц ФВ устанавливается законодательно путем закрепления определения метрологическими органами государства.

Значение физической величины Q — это оценка ее размера в виде некоторого числа принятых для нее единиц. Числовое значение физической величины q — отвлеченное

число, выражающее отношение значения величины к соответствующей единице данной ФВ. Уравнение -

Q = q[Q]

называют основным уравнением измерения. Суть простейшего измерения состоит в сравнении ФВ Q с размерами выходной величины регулируемой многозначной меры q[Q]. В результате сравнения устанавливают, что q[Q] <Q<(q+ l)[Q].

Действующая в настоящее время «Международная система единиц» (сокращенное обозначение система СИ (SI) «система интернациональная») была принята ХI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 г. Система СИ – единственная система единиц ФВ, которая принята и используется в большинстве стран мира. Система СИ состоит из 7 основных, 2 дополнительных и ряда производных единиц. Наименования

основных и дополнительных единиц ФВ приведены в таблице 1.4. На территории нашей страны система единиц СИ действует с 1 января 1982 г. в соответствии с ГОСТ 8.417–81 «ГСИ. Единицы физических величин». Она возникла не на пустом месте и является логическим развитием предшествовавших ей систем единиц: СГС (основные единицы: сантиметр – грамм – секунда), МКГСС (основные единицы: метр – килограмм-сила – секунда), МКС (основные единицы: метр – килограмм –секунда) и др.

Наиболее часто используют классификацию видов измерений по способу получения числового значения измеряемой величины. В этом случае все измерения делят на четыре основных вида:

− прямые измерения;

− косвенные измерения;

− совокупные измерения;

− совместные измерения

Прямыми н азывают измерения, при которых искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных. Простейшие примеры прямых измерений: измерение длины линейкой, температуры –термометром, электрического напряжения – вольтметром и пр. Уравнение прямого измерения: y = C x, где С – цена деления СИ. Прямые измерения – основа более сложных видов измерений.

Косвенными называют измерения, результат которых определяют на основе прямых измерений величин, связанных с измеряемой величиной известной зависимостью y = f 1(x ₁, x ₂,…, x_n), где x ₁, x ₂,…., x_n – результаты прямых измерений, y – измеряемая величина.

Примеры: объем прямоугольного параллелепипеда определяется по результатам прямых измерений длины в трех взаимно перпендикулярных направлениях; электрическое сопротивление – по результатам измерений падения напряжения и силы тока и т.д. Находить значения некоторых величин легче и проще путем косвенных измерений, чем путем прямых. Иногда прямые измерения невозможно осуществить. Нельзя, например, измерить плотность твердого тела, определяемую обычно по результатам измерений объема и массы. Косвенные измерения некоторых величин позволяют получить значительно более точные результаты, чем прямые.

Совокупными называют измерения, в которых значения измеряемых величин находят по данным повторных измерений одной или нескольких одноименных величин при различных сочетаниях мер или этих величин. Результаты совокупных измерений находят путем решения системы уравнений, составляемых по результатам нескольких прямых измерений. При определении взаимоиндуктивности катушки М, например, используют два метода: сложения и вычитания полей. Если индуктивность одной из них L 1, а другой – L 2, то находят L ₀₁ = L ₁ + L ₂ + 2 M и L ₀₂ = L ₁ + L ₂ − 2 M, отсюда M = (L ₀₁ − L ₀₂)/ 4.

Совместными называют производимые одновременно (прямые или косвенные) измерения двух или нескольких не одноименных величин. Целью совместных измерений по существу является нахождение функциональной зависимости одной величины от другой, например, зависимости длины тела от температуры, зависимости электрического сопротивления проводника от давления и т.п. Например, измерение сопротивления R_t проводника при фиксированной температуре t по формуле R_t = R ₀ (1+αΔ t), где R ₀ и α – сопротивление при известной температуре t ₀ (обычно 20° C) и температурный коэффициент – величины постоянные, измеренные косвенным методом; Δ t = t − t ₀ – разность температур; t – заданное значение температуры, измеренное прямым методом.

Основные уравнения связи при совокупном и совместном измерениях

Погрешности измерений. Их классификация, формы выражений.

Дата добавления: 2014-01-04