Меню

Системы единиц измерения си основные кратные производные



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 – 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.

— 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 α М β Т 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 -1 MT -2 паскаль Па м -1 ∙кг∙с -2
Энергия, работа, количество теплоты L 2 MT -2 джоуль Дж м 2 ∙кг∙с -2
Мощность L 2 MT -3 ватт Вт м 2 ∙кг∙с -3
Количество электричества TI кулон Кл с∙А
Электрическое напряжение, потенциал, электродвижущая сила L 2 MT -3 I -1 вольт В м 2 ∙кг∙с -3 ∙А -1
Электрическая емкость L -2 M -1 T 4 I 2 фарад Ф м -2 ∙кг -1 ∙с 4 ∙А 2
Электрическое сопротивление L 2 MT -3 I -2 ом Ом м 2 ∙кг∙с -3 ∙А -2
Электрическая проводимость L -2 M -1 T 3 I 2 сименс См м -2 ∙кг -1 ∙с 3 ∙А 2
Поток магнитной индукции L 2 MT -2 I -1 вебер Вб м 2 ∙кг∙с -2 ∙А -1
Магнитная индукция MT -2 I -1 тесла Тл кг∙с -2 ∙А -1
Индуктивность L 2 MT -2 I -2 генри Гн м 2 ∙кг∙с -2 ∙А -2
Световой поток J люмен лм кд∙ср
Освещенность L -2 J люкс лк м -2 ∙кд∙ср
Активность радионуклида T -1 беккерель Бк с -1
Поглощенная доза ионизирующего излучения L 2 T -2 грей Гр м 2 ∙с -2
Эквивалентная доза излучения L 2 T -2 зиверт Зв м 2 ∙с -2
Читайте также:  Высотные параметры шероховатости нельзя измерить

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:

® 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.

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.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Производные единицы СИ

Международная система единиц (СИ) определяет набор из семи основных единиц, из которых формируются все другие единицы измерения. Эти другие единицы называются производными единицами СИ и также считаются частью стандарта.

Названия единиц СИ всегда пишутся в нижнем регистре. Однако условные обозначения единиц измерения, названных в честь исторических лиц, всегда записываются с заглавной буквы (например, символ герц Гц).

Производные единицы с собственными названиями

Производные единицы могут быть выражены через основные с помощью математических операций: умножения и деления. Некоторым из производных единиц, для удобства, присвоены собственные названия, такие единицы тоже можно использовать в математических выражениях для образования других производных единиц.

Производные единицы с собственными названиями

Величина Единица измерения Обозначение Выражение
русское название международное название русское международное
Плоский угол радиан radian рад rad м·м −1 = 1
Телесный угол стерадиан steradian ср sr м 2 ·м −2 = 1
Температура по шкале Цельсия¹ градус Цельсия degree Celsius °C °C K
Частота герц hertz Гц Hz с −1
Сила ньютон newton Н N кг·м·c −2
Энергия джоуль joule Дж J Н·м = кг·м 2 ·c −2
Мощность ватт watt Вт W Дж/с = кг·м 2 ·c −3
Давление паскаль pascal Па Pa Н/м 2 = кг·м −1 ·с −2
Световой поток люмен lumen лм lm кд·ср
Освещённость люкс lux лк lx лм/м² = кд·ср/м²
Электрический заряд кулон coulomb Кл C А·с
Разность потенциалов вольт volt В V Дж/Кл = кг·м 2 ·с −3 ·А −1
Сопротивление ом ohm Ом Ω В/А = кг·м 2 ·с −3 ·А −2
Электроёмкость фарад farad Ф F Кл/В = с 4 ·А 2 ·кг −1 ·м −2
Магнитный поток вебер weber Вб Wb кг·м 2 ·с −2 ·А −1
Магнитная индукция тесла tesla Тл T Вб/м 2 = кг·с −2 ·А −1
Индуктивность генри henry Гн H кг·м 2 ·с −2 ·А −2
Электрическая проводимость сименс siemens См S Ом −1 = с 3 ·А 2 ·кг −1 ·м −2
Активность (радиоактивного источника) беккерель becquerel Бк Bq с −1
Поглощённая доза ионизирующего излучения грэй gray Гр Gy Дж/кг = м²/c²
Эффективная доза ионизирующего излучения зиверт sievert Зв Sv Дж/кг = м²/c²
Активность катализатора катал katal кат kat моль/с
Читайте также:  Как измерить ход педали сцепления

Существуют другие внесистемные единицы, такие как литр, которые не являются единицами СИ, но принимаются для использования вместе с СИ.

Дополнительные единицы измерения

До 1995 года СИ классифицировала радиан и стерадиан в качестве дополнительных единиц, но это название было упразднено и эти единицы были определены в качестве производных единиц.

Источник

Основные, дополнительные и производные единицы Международной системы измерений (СИ).

Дата добавления: 2014-05-05 ; просмотров: 8908 ; Нарушение авторских прав

Основные единицы Международной системы единиц были выбраны в 1954 г. Х Генеральной конференцией по мерам и весам. При этом исходили из того, чтобы:

— охватить системой все области науки и техники;

— создать основу образования производных единиц для различных физических величин;

— принять удобные для практики размеры основных единиц, уже получившие широкое распространение;

— выбрать единицы таких величин, воспроизведение которых с помощью эталонов возможно с наибольшей точностью.

Международная система единиц включает в себя две дополнительные единицы – для измерения плоского и телесного углов.

Основные и дополнительные единицы СИ приведены в табл. 1.1.

Метр – длина пути, которую проходит свет в вакууме за 1 / 299 792 458 долю секунды.

Килограмм – масса, равная массе международного прототипа килограмма (платиновая цилиндрическая гиря, высота и диаметр которой равны по 39 мм).

Секунда – продолжительность 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения со стороны внешних полей.

Ампер – сила не изменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, создал бы между этими проводниками силу, равную 2 . 10 -7 Н на каждый метр длины.

Кельвин – 1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды.

Тройна́я то́чка воды́ — строго определенные значения температуры и давления, при которых вода может одновременно и равновесно существовать в виде трёх фаз — в твердом, жидком и газообразном состояниях. Тройная точка воды — температура 273,16 К и давление 611,657 Па.

Моль– количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько атомов содержится в нуклиде углерода-12 массой 0,012 кг.

Основные и дополнительные единицы СИ Таблица 1.1.

Величина Единица измерения Сокращённое обозначение единиц
Русское Международное
Основные
Длина Метр М m
Масса Килограмм Кг kg
Время Секунда С s
Сила электрического тока Ампер А А
Термодинамическая температура Кельвин К К
Сила света Кандела Кд cd
Количество вещества Моль Моль mol
Дополнительные
Плоский угол Радиан Рад rad
Телесный угол стерадиан Ср cr
Читайте также:  Полевые работы по измерению земельного участка

Кандела – сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540 . 10 12 Гц.

Производные единицы Международной системы единиц образуются с помощью простейших уравнений между величинами, в которых числовые коэффициенты равны единице. В табл. 1.2. приведены производные единицы с собственными названиями.

Например, для линейной скорости в качестве определяющего уравнения можно воспользоваться выражением для скорости равномерного прямолинейного движения v = l / t.

Производные единицы с собственными названиями Таблица 1.2.
Величина Единица Обозначение Выражение
русское название франц./англ. название рус. межд.
Температура по шкале Цельсия градус Цельсия degré Celsius °C °C K
Частота герц hertz Гц Hz с −1
Сила ньютон newton Н N кг·м·c −2
Энергия джоуль joule Дж J Н·м = кг·м 2 ·c −2
Мощность ватт watt Вт W Дж/с = кг·м 2 ·c −3
Давление паскаль pascal Па Pa Н/м 2 = кг·м −1 ·с −2
Световой поток люмен lumen лм lm кд·ср
Освещённость люкс lux лк lx лм/м² = кд·ср/м²
Электрический заряд кулон coulomb Кл C А·с
Разность потенциалов вольт volt В V Дж/Кл = кг·м 2 ·с −3 ·А −1
Сопротивление ом ohm Ом Ω В/А = кг·м 2 ·с −3 ·А −2
Электроёмкость фарад farad Ф F Кл/В = с 4 ·А 2 ·кг −1 ·м −2
Магнитный поток вебер weber Вб Wb кг·м 2 ·с −2 ·А −1
Магнитная индукция тесла tesla Тл T Вб/м 2 = кг·с −2 ·А −1
Индуктивность генри henry Гн H кг·м 2 ·с −2 ·А −2
Электрическая проводимость сименс siemens См S Ом −1 = с 3 ·А 2 ·кг −1 ·м −2
Активность радиоакт. ист. беккерель becquerel Бк Bq с −1
Поглощённая доза иониз. изл. грей gray Гр Gy Дж/кг = м²/c²
Эффективная доза иониз. изл. зиверт sievert Зв Sv Дж/кг = м²/c²
Активность катализатора катал katal кат kat моль/с

Тогда при длине пройденного пути l (в метрах) и времени t (в секундах) скорость выражается в метрах в секунду (м/с). Поэтому единица скорости СИ – метр в секунду – это скорость прямолинейно и равномерно движущейся точки, при которой она за время 1 с перемещается на расстояние 1 м.

Различают кратные и дольные единицы физической величины [9].

Кратная единица – единица физической величины, в целое число раз большая системной или внесистемной единицы.

Дольная единица – единица физической величины, в целое число раз меньшая системной или внесистемной единицы.

Наиболее прогрессивным способом образования кратных и дольных единиц является принятая в метрической системе мер десятичная кратность между большими и меньшими единицами. В соответствии с резолюцией XI Генеральной конференции по мерам и весам десятичные кратные и дольные единицы от единиц СИ образуются путём присоединения приставок. Множители и приставки для образования кратных и дольных единиц СИ приведены в табл. 1.3.

Десятичные кратные и дольные единицы от единиц СИ Таблица 1.3.

кратные приставки дольные приставки
наименование обозначение Множитель Наименование обозначение множитель
йотта И 10 24 Деци д 10 −1
зетта З 10 21 Санти с 10 −2
экса Э 10 18 Мили м 10 −3
пэта П 10 15 Микро мк 10 −6
тера Т 10 12 Нано н 10 −9
гига Г 10 9 Пико п 10 −12
мега М 10 6 Фемто ф 10 −15
кило К 10 3 Атто а 10 −18
гекто Г 10 2 Зепто з 10 −21
дека да 10 1 Йокто и 10 −24

Например, единица длины километр равна 10 3 м, т.е. кратна метру, а единица длины миллиметр равна 10 –3 м, т.е. является дольной.

Внесистемные единицы – единицы физических величин, которые не входят в принятую систему единиц. Они подразделяются на:

− допускаемые к применению наравне с единицами СИ;

− допускаемые к применению в специальных областях;

Источник