Единицы величин системы СИ (основные, дополнительные, производные, кратные, дольные и внесистемные)

Величина – одно из свойств объекта (системы, явления, процесса), которая может быть выделена среди других свойств и оценено тем или иным способом, в том числе и количественно. Если свойство объекта является качественной категорией, т.к. характеризует отличительные особенности в различных или обобщенных его с другими объектами, то понятие величины служит для количественного описания одного из свойств этого объекта.

Величины делятся на идеальные и реальные (физические и нефизические).

К нефизическим величинам относятся величины, присущие общественным наукам. Количественное содержание индивидуального свойства объекта является размером величины, а числовая оценка его величины – значение величины.

Единица величины – фиксированное значение величин, которая принята за единицу данной величины и применима для количественного выражения однородных с ней величин. Различают истинное значение величины идеального отображения, свойство объекта и действительная найденная экспериментально величина, которая достаточно близка к истинному значению и которую можно использовать вместо него.

Значение величины получают в результате ее измерения или вычисления в соответствии с уравнением, которое называется основным уравнением измерения:

Q = q∙[Q], где

Q – значение величины, оценка ее размера в виде некоторого числа принятых ее единиц; q – числовое значение величины Q, выражающее отношение значения величины к соответствующей единице данной величины; [Q] – выбранная единица измерения Q. Из уравнения следует, что численное значение величины показывает, во сколько раз значение измеряемой величины больше некоторого значения, принятого за единицу, т.е. q = Q/[Q], откуда следует определение измерения.

Единица величин системы СИ.

Основным предметом измерения в метрологии является величина. Она применяется для описания системы и объектов, относящиеся к любым наукам и сферам деятельности.

Виды величины:

- основная – величина, входящая в систему величин и условно принятая в качестве независимой от других величин этой системы.

- производственная – величина, входящая в систему величин и определяемая через основные величины этой системы.

Важной характеристикой величины является ее размерность, выраженная в форме степенного одночлена. В соответствии с международным стандартом ИСО 31-0:1992 размерность величины следует обозначать dim(размер). Так, например, для системы величин механики, в которой в качестве основных величин приняты длина L, масса М, время Т, размерность производной величины Q будет равна:

Q = L^αМ^βТ^γ, где

LМТ – размерность основных величин; α,β,γ – показатели размерности (показатели степени, в которые возведены размерности основной величины).

Основные и дополнительные единицы системы СИ.

Величина, Наименование	Единица, наименование	Обозначение
Русское	Международное
Основные единицы СИ:
Длина	Метр	м	m
Масса	Килограмм	кг	kg
Время	Секунда	с	S
Сила электрического тока	Ампер	А	A
Термодинамическая температура	Кельвин	К	K
Сила свела	Конделла	кд	cd
Количество вещества	Моль	Моль	md
Дополнительные единицы СИ:
Плоский угол	Радиан	рад	rad
Телесный угол	Стерадиан	ср	sr

Производные единицы системы СИ, имеющие специальное название.

Величина	Единица
Наименование	Размерность	наименование	обозначение	Выражение через единицы СИ
Частота	T^-1	герц	Гц	с^-1
Сила, вес	LMT^-2	ньютон	Н	м∙кг∙с^-2
Давление, механическое напряжение	L^-1MT^-2	паскаль	Па	м^-1∙кг∙с^-2
Энергия, работа, количество теплоты	L^2MT^-2	джоуль	Дж	м^2∙кг∙с^-2
Мощность	L^2MT^-3	ватт	Вт	м^2∙кг∙с^-3
Количество электричества	TI	кулон	Кл	с∙А
Электрическое напряжение, потенциал, электродвижущая сила	L^2MT^-3I^-1	вольт	В	м^2∙кг∙с^-3∙А^-1
Электрическая емкость	L^-2M^-1T^4I^2	фарад	Ф	м^-2∙кг^-1∙с^4∙А^2
Электрическое сопротивление	L^2MT^-3I^-2	ом	Ом	м^2∙кг∙с^-3∙А^-2
Электрическая проводимость	L^-2M^-1T^3I^2	сименс	См	м^-2∙кг^-1∙с^3∙А^2
Поток магнитной индукции	L^2MT^-2I^-1	вебер	Вб	м^2∙кг∙с^-2∙А^-1
Магнитная индукция	MT^-2I^-1	тесла	Тл	кг∙с^-2∙А^-1
Индуктивность	L^2MT^-2I^-2	генри	Гн	м^2∙кг∙с^-2∙А^-2
Световой поток	J	люмен	лм	кд∙ср
Освещенность	L^-2J	люкс	лк	м^-2∙кд∙ср
Активность радионуклида	T^-1	беккерель	Бк	с^-1
Поглощенная доза ионизирующего излучения	L^2T^-2	грей	Гр	м^2∙с^-2
Эквивалентная доза излучения	L^2T^-2	зиверт	Зв	м^2∙с^-2

Система единиц СИ – это единственная система единиц величин, которая сегодня принята и используется в большинстве стран мира. Она обладает достоинствами и преимущественными перед другими системами единиц. Основные преимущества:

® Универсальность

® Унификация единиц для всех видов измерений

® Когерентность (связанность, согласованность величин)

® Возможность воспроизведения единиц с высокой точностью в соответствии с их определениями

® Упрощение записи уравнений и формул

® Уменьшение числа допускаемых единиц

® Единая система образования кратных и дольных единиц

® Облегчение процесса образования

® Лучшее взаимопонимание при развитие международных научно-технических и экономических связей

Основные понятия об измерениях и СИ. Классификация измерений.

Под термином измерения понимают совокупность выполненных для определения количественного значения величины (Федеральный закон об).

Задачей любого измерения является нахождение значения измеряемой величины с определенной точностью. Объект измерения – это система (процесс, явление и т.п.), которая характеризуется одной или несколькими измеряемыми величинами. Процесс измерений состоит из ряда взаимосвязей.

Объект измерений. Основные этапы процесса измерений:

ü Постановка измерительной задачи.

ü Выбор измеряемых величин.

ü Выбор методов измерения.

ü Выбор средств измерения (СИ).

ü Определение условий измерений.

ü Проведение измерительного эксперимента.

ü Обработка экспериментальных данных.

ü Вычисление значений измеряемых величин.

ü Оценка погрешности измерений.

ü Анализ и оценка полученных результатов.

ü Записи о результатах измерений и показателях погрешности.

Классификация измерений.

1. По способу получения информации:

· Прямые измерения, при которых искомое значение измеряемой величины получают путем сравнения величины с ее единицей.

· Косвенные измерения, при которых искомое значение величины определяется на основании прямых измерений других величин, функционально связанных известной зависимостью с искомой величиной.

· Совокупные измерения, при которых одновременно проводятся измерения нескольких одноименных величин и искомое значение величины определяется путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях, при этом число уравнений должно быть не меньше числа величин.

· Совместные измерения, при которых одновременно проводятся измерения двух или нескольких неодноименных величин, для определения зависимости между ними.

2. По характеру измерения получаемой информации в процессе измерений:

· Статистические измерения – это такие измерения, когда измеряемая величина принимается за неизменную на протяжении времени измерения.

· Динамические измерения – это измерение, в процессе которого измеряемая величина изменяется.

3. По количеству измерительной информации измерения подразделяются на однократные и многократные. Однократные выполняются один раз, а многократные помогают получить результат из следующего друг за другом измерения.

4. По отношении к основным единицам:

· Абсолютные измерения – основаны на прямом измерении одной или нескольких основных величин или с использованием значением физических констант.

· Относительные измерения – это измерения относительной величины к одноименной величине к играющей роль единице или измерения изменения величины по отношению к одноименной величины, принимаемых за исходную.

Дата добавления: 2015-04-30