Меню

Таблица физическая величина обозначение единица измерения электрический заряд



ИНФОФИЗ — мой мир.

Весь мир в твоих руках — все будет так, как ты захочешь

Весь мир в твоих руках — все будет так, как ты захочешь

Как сказал.

Человек, который никогда не ошибался, никогда не пробовал сделать что-нибудь новое.

Альберт Эйнштейн

Вопросы к экзамену

Для всех групп технического профиля

Список лекций по физике за 1,2 семестр

10. Вопросы к зачету по теме «Электростатика»

1. Электрический заряд (определение, обозначение, ед. измерения)

Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойство частиц или тел вступать в электромагнитные силовые взаимодействия. Он определяет интенсивность электромагнитных взаимодействий.

Электрический заряд обычно обозначается буквами q или Q.

Единица измерения электрического заряда — Кл (кулон)

2. Закон сохранения электрического заряда (определение, формула)

Закон сохранения электрического заряда: в изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается постоянной:

3. Закон Кулона (определение, формула)

Закон Кулона: Силы взаимодействия неподвижных зарядов прямо пропорциональны произведению модулей зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними:

, где k — коэффициент пропорциональности, равный

4. Электрическое поле (определение)

Электрическое поле – это особая форма материи, которая существует независимо от нас и от наших знаний о нем, порождается электрическими зарядами и определяется по действию на электрические заряды.

Главное свойство электрического поля — действие на электрические заряды с некоторой силой.

5. Напряженность электрического поля (определение, обозначение, формула, ед. измерения)

Напряженностью электрического поля называют физическую величину, равную отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещенный в данную точку пространства, к величине этого заряда.

Напряженность электрического поляэто векторная величина, численно равная силе, действующей на единичный положительный заряд, помещенный в данную точку поля, и направленная в сторону действия силы.

Напряженность обозначается буквой Е.

Единица напряженности электростатического поля в СИ — Н/Кл (ньютон на кулон)

6. Потенциал точки поля (определение, обозначение, формула, ед. измерения)

Потенциалом φ электрического поля — называют физическую величину, равную отношению потенциальной энергии электрического заряда в электростатическом поле к величине этого заряда.

Потенциал обозначается буквой φ.

Единица измерения потенциала — В (вольт)

7. Разность потенциалов (напряжение) (определение, обозначение, формула, ед. измерения)

Разность потенциалов φ1 – φ2 или напряжение между двумя точками поля численно равно работе сил поля по перемещению единичного заряда q между этими точками.

Разность потенциалов обозначается φ1 – φ2 , а напряжение обозначается U.

Единица измерения разности потенциалов (напряжения) — В (вольт)

8. Конденсатор (определение). Энергия заряженного конденсатора (формула).

Система проводников, электроемкость которой не зависит от внешних условий и от расположения окружающих тел, получила название конденсатора, а проводники, составляющие конденсатор, называются обкладками.

Простейший конденсатор – плоский конденсаторсистема из двух плоских проводящих пластин, расположенных параллельно друг другу на малом по сравнению с размерами пластин расстоянии и разделенных слоем диэлектрика.

Энергия заряженного конденсатора равна работе внешних сил, которую необходимо затратить, чтобы зарядить конденсатор.

9. Электрическая емкость (определение, обозначение, формула, ед. измерения)

Электрическая емкость (электроемкость) — это физическая величина, характеризующая способность проводника или системы проводников накапливать электрический заряд.

Электроемкость обозначается C

Единица измерения электроемкости — Ф (фарад)

Источник

Греческий алфавит и физические величины.

Каждое измерение — это сравнение измеряемой величины с другой, однородной с ней величиной, которую считают единичной. Теоретически единицы для всех величин в физике можно выбрать независимыми друг от друга. Но это крайне неудобно, так как для каждой величины следовало бы ввести свой эталон. Кроме этого во всех физических уравнениях, которые отображают связь между разными величинами, возникли бы числовые коэффициенты.

Основная особенность используемых в настоящее время систем единиц состоит в том, что между единицами разных величин имеются определенные соотношения. Эти соотношения установлены теми физическими законами (определениями), которыми связываются между собой измеряемые величины. Так, единица скорости выбрана таким образом, что она выражается через единицы расстояния и времени. При выборе единиц скорости используется определение скорости. Единицу силы, например, устанавливают при помощи второго закона Ньютона.

При построении определенной системы единиц, выбирают несколько физических величин, единицы которых устанавливают независимо друг от друга. Единицы таких величин называют основными. Единицы остальных величин выражают через основные, их называют производными.

Таблица единиц измерения «Пространство и время»

Физическая величина Символ Единица измерения физической величины Ед. изм. физ. вел. Описание Примечания
Длина l, s, d метр м Протяжённость объекта в одном измерении.
Площадь S квадратный метр м2 Протяженность объекта в двух измерениях.
Объем, вместимость V кубический метр м3 Протяжённость объекта в трёх измерениях. экстенсивная величина
Время t секунда с Продолжительность события.
Плоский угол α, φ радиан рад Величина изменения направления.
Телесный угол α, β, γ стерадиан ср Часть пространства
Линейная скорость v метр в секунду м/с Быстрота изменения координат тела. вектор
Линейное ускорение a, w метр в секунду в квадрате м/с2 Быстрота изменения скорости объекта. вектор
Угловая скорость ω радиан в секунду рад/с =

Скорость изменения угла. Угловое ускорение ε радиан на секунду в квадрате рад/с2 =

Быстрота изменения угловой скорости

Люмен и ватт

Энергосберегающие лампы при той же светоотдаче потребляют в 5-6 раз меньше электрической энергии, чем лампы накаливания. Светодиодные – в 10-12 раз меньше. Мощность светового потока уже не зависит от количества ватт. Но производители всегда указывают ватты, так как использование слишком мощных лампочек в не предназначенных для такой нагрузки патронах приводит к порче электроприборов или короткому замыканию.

Если расположить самые распространенные виды лампочек в порядке возрастания светоотдачи, можно получить такой список:

  1. Лампа накаливания – 10 люмен/ватт.
  2. Галогенная – 20 люмен/ватт.
  3. Ртутная – 60 люмен/ватт.
  4. Энергосберегающая – 65 люмен/ватт.
  5. Компактная люминесцентная лампа – 80 люмен/ватт.
  6. Металлогалогенная – 90 люмен/ватт.
  7. Светодиодная (LED) – 120 люмен/ватт.

Но большинство людей привыкли при покупке лампочек смотреть на количество ватт, указанное производителем. Чтобы подсчитать, сколько нужно ватт на квадратный метр, сначала стоит определиться, насколько ярким должен быть свет в помещении. 20 ватт лампы накаливания на 1 м² – такое освещение подойдет для рабочего места или гостиной; для спальни будет достаточно 10-12 ватт на 1 м². При покупке энергосберегающих ламп эти цифры делят на 5. Важно учесть и высоту потолка: если он выше 3 м, общее количество ватт следует умножить на 1,5.

Таблица единиц измерения «Механика»

Физическая величина Символ Единица измерения физической величины Ед. изм. физ. вел. Описание Примечания
Масса m килограмм кг Величина, определяющая инерционные и гравитационные свойства тел. экстенсивная величина
Плотность ρ килограмм на кубический метр кг/м3 Масса на единицу объёма. интенсивная величина
Поверхностная плотность ρA Масса на единицу площади. кг/м2 Отношение массы тела к площади его поверхности
Линейная плотность ρl Масса на единицу длины. кг/м Отношение массы тела к его линейному параметру
Удельный объем v кубический метр на килограмм м3/кг Объём, занимаемый единицей массы вещества
Массовый расход Qm килограмм в секунду кг/с Масса вещества, которая проходит через заданную площадь поперечного сечения потока за единицу времени
Объемный расход Qv кубический метр в секунду м3/с Объёмный расход жидкости или газа
Импульс P килограмм-метр в секунду кг•м/с Произведение массы и скорости тела. экстенсивная, сохраняющаяся величина
Момент импульса L килограмм-метр в квадрате в секунду кг•м2/с Мера вращения объекта. сохраняющаяся величина
Момент инерции J килограмм-метр в квадрате кг•м2 Мера инертности объекта при вращении. тензорная величина
Сила, вес F, Q ньютон Н Действующая на объект внешняя причина ускорения. вектор
Момент силы M ньютон-метр Н•м =

Произведение силы на длину перпендикуляра, опущенного из точки на линию действия силы. вектор Импульс силы I ньютон-секунда Н•с Произведение силы на время её действия вектор Давление, механическое напряжение p, σ паскаль Па = (кг/(м·с2)) Сила, приходящаяся на единицу площади. интенсивная величина Работа A джоуль Дж = (кг·м2/с2) Скалярное произведение силы и перемещения. скаляр Энергия E, U джоуль Дж = (кг·м2/с2) Способность тела или системы совершать работу. экстенсивная, сохраняющаяся величина, скаляр Мощность N ватт Вт = (кг·м2/с3) Скорость изменения энергии.

Сила тока и мощность


Чтобы определить, электроприборы какой мощности можно подключать к сети, необходимо знать 2 параметра — напряжение и сила тока, которую сможет выдержать предохранитель или розетка. С напряжением обычно не возникает сложностей. Чаще всего используются 220 В (в квартирах и при нагрузках менее 15 кВт), 380 В (на промышленных предприятиях) или 12 В (в автомобиле).

Наиболее часто используемые величины силы тока и соответствующую им мощность можно найти ниже в таблице.

Перевести при помощи таблицы из Ампер в килоВатты не составит труда: в первом столбце необходимо найти силу тока, указанную на автомате или предохранителе, затем выбрать в первой строке требуемое напряжение, найти ячейку на пересечении строки с силой тока и столбцом с напряжением.

К примеру, максимальная сила тока, на которую рассчитана розетка в квартире — 16 А. Напряжение сети составляет 220 В. Соответственно, максимальная нагрузка, которую может выдержать эта розетка — 3,52 кВт. Это значит, что к ней можно спокойно подключить телевизор, утюг или фен. Однако подключение к ней бойлера с мощностью 6 кВт приведёт к тому, что розетка начнёт плавиться и даже может загореться.

Что делать, если необходимого значения силы тока в таблице не представлено? Следует рассчитать его самостоятельно при помощи несложной формулы: P = IU, где P — мощность, I — сила тока, U — напряжение сети. Ей можно также воспользоваться в ситуации, если известна мощность электроприбора, и для него нужно определить силу тока. В таком случае формула преобразуется в следующее соотношение: I = P/U.

Рассмотрим такой пример. Был приобретён духовой шкаф с мощностью 2000 Вт. Можно ли подключить его к розетке, рассчитанной на 10 А? Так как в домах, как правило, используется напряжение 220 В, выполним расчёт следующим образом: I = 2000/220 = 9,09 А. Поскольку мы получили значение, не превышающее максимально допустимого, делаем вывод, что пользоваться такой розеткой для подключения духового шкафа можно, но лишь в том случае, если состояние розетки и проводки в доме хорошее.

Таблица единиц измерения «Периодические явления, колебания и волны»

Физическая величина Символ Единица измерения физической величины Ед. изм. физ. вел. Описание Примечания
Период T секунда с Промежуток времени, за который система совершает одно полное колебание
Частота периодического процесса v, f герц Гц =

Число повторений события за единицу времени. Циклическая (круговая) частота ω радиан в секунду рад/с Циклическая частота электромагнитных колебаний в колебательном контуре. Частота вращения n секунда в минус первой степени с-1 Периодический процесс, равный числу полных циклов, совершённых за единицу времени. Длина волны λ метр м Расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками в пространстве, в которых колебания происходят в одинаковой фазе. Волновое число k метр в минус первой степени м-1 Пространственная частота волны

Электричество. Основные понятия

В этой статье предлагаю вам вспомнить базовые понятия в электрике, без которых любая работа, связанная с электричеством становится проблематичной.

Итак, любая электрическая цепь представляет собой совокупность различных устройств, образующих путь для прохождения электрического тока. Простейшая электрическая цепь может состоять из источника энергии, нагрузки и проводников.

Проводники — вещества, проводящие электрический ток. Они обладают малым удельным сопротивлением( т.е оказывают наименьшее сопротивление прохождению тока) и способны проводить электрический ток практически без потерь. Лучшими проводниками являются золото, серебро, медь и алюминий. Наибольшее распространение, вследствии дороговизны золота и серебра, получили медь и алюминий. Медь наиболее часто встречающийся проводник, в отличии от алюминия, обладающий большей устойчивостью к окислению и физическим воздействиям: изгибу, скручеванию. Недостатком меди, по сравнению с алюминием, является более высокая стоимость.

Помимо проводников существуют также диэлектрики — вещества которые обладают большим удельным сопротивлением электрическому току (т.е являются непроводящими электрический ток). К ним относятся пластмассы, дерево, текстолит и т.д

Также надо отметить и еще один тип — полупроводники. По своему удельному сопротивлению они занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Проводимость этих материалов существенно меняется под влиянием внешних факторов. К числу полупроводников относятся многие химические элементы, но наибольшее распространение получили кремний и германий.

Источник энергии — это устройство, преобразующее механическую, химическую, тепловую и другие виды энергии в электрическую.

Нагрузка — потребитель электрической энергии, т.е любой электроприбор, который преобразовывает электрическую энергию в механическую, тепловую, химическую и т.д

Прохождение электрического тока возможно только при замкнутой цепи.

Электрическим током в электротехнике называют направленное движение заряженных частиц под действием электрического поля, создаваемого источником питания. Величина, характеризующая ток называется сила тока. Сила тока измеряется в Амперах и обозначается буквой А. Различают постоянный и переменный токи.

Постоянный ток ( DC, по-английски Direct Current) — это ток, свойства которого и направление не меняются с течением времени. Обозначается постоянный ток и напряжение в виде короткой горизонтальной черточки или двух параллельных, одна из которых штриховая.

Переменный ток (AC по-английски Alternating Current) — это ток, который изменяется по величине и направлению с течением времени. На электроприборах обозначается отрезком синусоиды «

». Основными параметрами переменного тока являются период, амплитуда и частота.

Период — промежуток времени, в течение которого ток совершает одно полное колебание.

Частота — величина, обратная периоду, число периодов в секунду, измеряется в герцах (Гц).

Ток и напряжение в нагрузке увеличиваются и уменьшаются, а разница между минимальным и максимальным их значением называется амплитудой.

Измерение тока проводится амперметром, который подключается последовательно нагрузке.

Любой проводник в цепи, в зависимости от сечения, длины, материала, оказывает сопротивление прохождению электрического тока. Свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока называют сопротивлением. Сопротивление измеряется в Омах (Ом).

Разность потенциалов на концах источника питания называется напряжением. Напряжение измеряют в Вольтах и обозначают буквой В (V). В трехфазной электрической сети различают такие понятия, как линейное и фазное напряжения. Линейное напряжение ( или иначе межфазное) — это напряжение между двумя фазными проводами (380V). Фазное напряжение — это напряжение между нулевым проводом и одним из фазных (220V). Измеряется напряжение вольтметром, который подключается параллельно нагрузке.

Еще одним важным понятием в электротехнике является понятие мощности. Мощность источника характеризует скорость передачи или преобразования электроэнергии. Мощность измеряется в Ваттах (Вт, W).

Суммарная мощность всех подключенных потребителей равна сумме потребляемых мощностей каждым потребителем. Робщ = Р1+Р2+…Рn

Различают понятия активной и реактивной мощности. P – активная мощность (эффективная), связана с той электрической энергией, которая может быть преобразована в другие виды энергии – тепловую, световую, механическую и др., измеряется в ваттах (Вт), представляет собой полезную мощность, которую можно использовать для выполнения работы.

P = IUcosф – для однофазной цепи, P = √3IUcosф – для трехфазной цепи, P = U*I — в цепи, где есть только активное сопротивление.

Q – реактивная мощность, связана с обменом электрической энергией между источником и потребителем, измеряется в вольт-амперах реактивных (вар), когда среднее значение мощности за период равно нулю, активная мощность равна нулю, энергия накопленная магнитным полем индуктивности, возвращается назад к источнику, ток в цепи не совершает работы, реактивный ток бесполезно загружает источники энергии и провода линии передач. Источниками реактивной энергии могут являться элементы, обладающие индуктивностью — электродвигатели, трансформаторы. Для того, чтобы уменьшить реактивную мощность на зажимах потребителей подключают конденсаторы (последовательно или параллельно).

Q = IUsinф – для однофазной цепи, Q = √3IUsinф – для трехфазной цепи

Сдвиг по фазе между током и напряжением обозначается углом φ. Коэффициент мощности — это соотношение активной мощности к полной, величина cosф равная углу сдвига фаз между напряжением и током. Чем выше cos φ, тем меньше тока требуется для преобразования электроэнергии в другие виды энергии. Это приводит к уменьшению потерь электроэнергии, ее экономии.

На этом пока все, а в следующей части познакомимся с основными законами электротехники, которые необходимо знать любому человеку, связанному с электричеством.

Поделиться в соц. сетях

Таблица единиц измерения «Тепловые явления»

Физическая величина Символ Единица измерения физической величины Ед. изм. физ. вел. Описание Примечания
Температура T кельвин К Средняя кинетическая энергия частиц объекта. Интенсивная величина
Температурный коэффициент α кельвин в минус первой степени К-1 Зависимость электрического сопротивления от температуры
Температурный градиент gradT кельвин на метр К/м Изменение температуры на единицу длины в направлении распространения теплоты.
Теплота (количество теплоты) Q джоуль Дж = (кг·м2/с2) Энергия, передаваемая от одного тела к другому немеханическим путём
Удельная теплота q джоуль на килограмм Дж/кг Кол-во теплоты, которое необходимо подвести к веществу, взятому при температуре плавления, чтобы расплавить его.
Теплоемкость C джоуль на кельвин Дж/К Кол-во теплоты, поглощаемой (выделяемой) телом в процессе нагревания.
Удельная теплоемкость c джоуль на килограмм-кельвин Дж/(кг•К) Теплоёмкость единичной массы вещества.
Энтропия S джоуль на килограмм Дж/кг Мера необратимого рассеивания энергии или бесполезности энергии.

Взаимодействие зарядов

Взаимодействие электрически заряженных тел: одноимённо заряженные тела отталкиваются, разноимённо — притягиваются друг к другу
Самое простое и повседневное явление, в котором обнаруживается факт существования в природе носителей электрических зарядов, — электризация тел при соприкосновении[4]. Способность носителей электрических зарядов как к взаимному притяжению, так и к взаимному отталкиванию объясняется существованием двух различных видов электрических зарядов[5]. Один вид электрического заряда называют положительным, а другой — отрицательным. Разноимённо заряженные тела притягиваются, а одноимённо заряженные — отталкиваются друг от друга.

При соприкосновении двух электрически нейтральных тел в результате трения заряды переходят от одного тела к другому. В каждом из них нарушается равенство суммы положительных и отрицательных зарядов, и тела заряжаются разноимённо.

При электризации тела через влияние в нём нарушается равномерное распределение заряда. Они перераспределяются так, что в одной части тела возникает избыток положительного заряда, а в другой — отрицательных. Если две эти части разъединить, то они будут заряжены разноимённо.

Калибровочное преобразование

Симметрия в физике
Преобразование Соответствующая инвариантность Соответствующий закон сохранения
↕ Трансляции времени Однородность времени …энергии
⊠ , , и -симметрии Изотропность времени …чётности
↔ Трансляции пространства Однородность пространства …импульса
↺ Вращения пространства Изотропность пространства …момента импульса
⇆ Группа Лоренца (бусты) Относительность Лоренц-ковариантность …движения центра масс
Калибровочная инвариантность …заряда

Таблица единиц измерения «Молекулярная физика»

Физическая величина Символ Единица измерения физической величины Ед. изм. физ. вел. Описание Примечания
Количество вещества v, n моль моль Количество однотипных структурных единиц, из которых состоит вещество. Экстенсивная величина
Молярная масса M, μ килограмм на моль кг/моль Отношение массы вещества к количеству молей этого вещества.
Молярная энергия Hмол джоуль на моль Дж/моль Энергия термодинамической системы.
Молярная теплоемкость смол джоуль на моль-кельвин Дж/(моль•К) Теплоёмкость одного моля вещества.
Концентрация молекул c, n метр в минус третьей степени м-3 Число молекул, содержащихся в единице объема.
Массовая концентрация ρ килограмм на кубический метр кг/м3 Отношение массы компонента, содержащегося в смеси, к объёму смеси.
Молярная концентрация смол моль на кубический метр моль/м3 Содержание компонента относительно всей смеси.
Подвижность ионов В, μ квадратный метр на вольт-секунду м2/(В•с) Коэффициент пропорциональности между дрейфовой скоростью носителей и приложенным внешним электрическим полем.

Примеры переводов

Чтобы вам было понятно, как перевести киловатты в ватты и обратно, предоставим несколько простых примеров из жизни.

. На шильдике электродвигателя указана номинальная мощность 1,5 kW. Требуется определить, как сделать перевод мощности данного двигателя в watt. В соответствии с вышеизложенным, умножаем число кВт на 1000:

P ном = 1,5 (kW)·1000 = 1500 (W).

. Таблица технических данных электрической дрели содержит информацию: P ном = 900 W. Вычислим, сколько кВт составляет данное значение мощности:

P ном = 900 (Вт)/1000 = 0,9 (кВт).

Наименование единицы измерения мощности (kW) на слуху у каждого, кто хоть раз сдавал показания счетчика в электроснабжающую организацию. Для людей, далеких от электричества, следует сделать некоторое пояснение. Потребитель производит оплату за потребленную электроэнергию, которая измеряется в киловатт × час, что видно на фото ниже.

Один киловатт*час — это энергия, которая потребляется из электрической сети при включении в нее нагрузки, мощностью 1 kW в течение часа. Например, мощная лампа накаливания 500 W при включении на один час потребляет электрическую энергию в объеме 500 Вт × час.

С точки зрения физики мощность представляет собой скорость расхода энергии.

Для измерения мощности очень часто используется единица киловатт

(кВт). Точно также, как и для других физических величин, приставка «кило», кратная тысяче, предусматривает умножение значения физической величина на одну тысячу.

Таким образом, в одном киловатте тысяча ватт

(1 кВт = 1000 Вт) – для переведения киловатт в ватты нужно значение мощности умножить на тысячу – перенести знак запятой вправо на три цифры в значении мощности в киловаттах.

Небольшой пример, сколько ватт в киловатте:

  1. 1.25 кВт = 1250 Вт;
  2. 0.1 кВт = 100 Вт;
  3. 2.097 кВт = 2097 Вт;
  4. 0.0001кВт = 0.1 Вт;
  5. 10.5 кВт = 10500 Вт.

Иногда мощность, выраженную в ваттах, необходимо перевести в киловатты. Это делается также очень просто. Нам известно, что ватт – это одна тысячная киловатта, поэтому для перевода в ватты значение мощности в киловаттах следует разделить на тысячу.

Другими словами, знак запятой в значении мощности нужно перенести влево на три цифры.

Существует такое понятие, как киловатт-час. Эта системная единица применяется для измерения совсем другой физической величины. В киловаттах измеряется мощность – мера количества энергии, потребляемого электроприбором в единицу времени. Другими словами мощность – это энергия, разделенная на время.

В киловатт-часах (ватт-часах) измеряется количество работы, выполняемой прибором за один час. Для того, чтобы понять, как зависят между собой эти две величины, можно рассмотреть на работе любого электроприбора. Возьмем обычный телевизор, потребляемая мощность которого составляет 250 Вт.

Допустим, вы посмотрели телепередачу длительностью ровно один час. В течение этого времени телевизор израсходовал 250 Вт * 1 час = 250 Вт*ч или 0.25 кВт*ч электрической энергии. Если же телевизор проработает четыре часа, то в течение этого времени он потребит 1000 Вт*ч (1 кВт*ч) (250 Ватт х 4 часа).

Нетрудно догадаться, что обычная стоваттная лампочка потребит 1 кВт*ч электрической энергии в течение 10 часов.

Как перевести киловатты в лошадиные силы?

В 1784 году английским изобретателем – механиком Джеймсом Уаттом был построен универсальный паровой двигатель. Чтобы оценить его мощность, автор изобретения воспользовался термином «лошадиная сила».

Согласно одной из легенд, Ватт наблюдал, как лошади работают на угольной копи, вытаскивая корзины с углем через систему блоков. С точки зрения физики, лошади развивали определенную мощность.

Ватт определил, что одна лошадь в течение одной минуты в среднем поднимала 150 килограммов угля с 30-метровой глубины. Изобретатель принял мощность, необходимой для выполнения такой работы, равной одной «лошадиной силе» (hp – horse power).

Позже возникло целое семейство самых различных лошадиных сил. Но с 1960 года на смену «лошадиной силе» пришла другая единица мощности, на сегодняшний день практически ее заменившая.

Ватт — это физическая величина, с которой каждому приходится сталкиваться ежедневно, даже не зная об этом. Что же ею измеряется, когда она возникла и по какой формуле ее можно найти? Давайте найдем ответы на все эти вопросы.

Таблица единиц измерения «Электричество и магнетизм»

Физическая величина Символ Единица измерения физической величины Ед. изм. физ. вел. Описание Примечания
Сила тока I ампер А Протекающий в единицу времени заряд.
Плотность тока j ампер на квадратный метр А/м2 Сила электрического тока, протекающего через элемент поверхности единичной площади. Векторная величина
Электрический заряд Q, q кулон Кл = (А·с) Способность тел быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии. экстенсивная, сохраняющаяся величина
Электрический дипольный момент p кулон-метр Кл•м Электрические свойства системы заряженных частиц в смысле создаваемого ею поля и действия на неё внешних полей.
Поляризованность P кулон на квадратный метр Кл/м2 Процессы и состояния, связанные с разделением каких-либо объектов, преимущественно в пространстве.
Напряжение U вольт В Изменение потенциальной энергии, приходящееся на единицу заряда. скаляр
Потенциал, ЭДС φ, σ вольт В Работа сторонних сил (некулоновских) по перемещению заряда.
Напряженность электрического поля E вольт на метр В/м Отношение силы F, действующей на неподвижный точечный заряд, помещённый в данную точку поля, к величине этого заряда q
Электрическая емкость C фарад Ф Мера способности проводника накапливать электрический заряд
Электрическое сопротивление R, r ом Ом = (м2·кг/(с3·А2)) сопротивление объекта прохождению электрического тока
Удельное электрическое сопротивление ρ ом-метр Ом•м Способность материала препятствовать прохождению электрического тока
Электрическая проводимость G сименс См Способность тела (среды) проводить электрический ток
Магнитная индукция B тесла Тл Векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля Векторная величина
Магнитный поток Ф вебер Вб =

Величина, учитывающая интенсивность магнитного поля и занимаемую им область. Напряженность магнитного поля H ампер на метр А/м Разность вектора магнитной индукции B и вектора намагниченности M Векторная величина Магнитный момент pm ампер-квадратный метр А•м2 Величина, характеризующая магнитные свойства вещества Намагниченность J ампер на метр А/м Величина, характеризующая магнитное состояние макроскопического физического тела. векторная величина Индуктивность L генри Гн Коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и полным магнитным потоком Электромагнитная энергия N джоуль Дж = (кг·м2/с2) Энергия, заключенная в электромагнитном поле Объемная плотность энергии w джоуль на кубический метр Дж/м3 Энергия электрического поля конденсатора Активная мощность P ватт Вт Мощность в цепи переменного тока Реактивная мощность Q вар вар Величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи переменного тока Полная мощность S ватт-ампер Вт•А Суммарная мощность с учетом активной и реактивной ее составляющих, а также отклонения формы тока и напряжения от гармонической

Основные единицы измерения в системе СИ

Длина метр м m
Масса килограмм кг kg
Время секунда с s
Сила электрического тока ампер A A
Термодинамическая температура кельвин К K
Количество вещества моль моль mol
Сила света кандела кд cd
Плоский угол радиан рад rad
Телесный угол стерадиан ср sr

Определения основных и дополнительных единиц СИ

равен длине пути, проходимого светом в вакууме за интервал времени 1/299 792 458 секунды.

равен массе международного прототипа килограмма.

равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответсвующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

равен силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1м один от другого, вызвал бы силу взаимодействия, равную 2*10 -7 Н.

равен 1/273,16 части термодинамической температуре тройной точки воды.

равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг.

равна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540*1012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

равен углу между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу.

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

Производные единицы электрических и магнитных величин в системе СИ

Наименование величины Единица
Наименование Обозначение
русское между- народное
Плотность электрического тока ампер на квадратный метр А/м2 A/m2
Количество электричества; электрический заряд кулон Кл C
Поверхностная плотность электрического заряда кулон на квадратный метр Кл/м2 C/m2
Электрическое напряжение; электрический потенциал, разность электрических потенциалов; ЭДС вольт В V
Напряженность электрического поля вольт на метр В/м V/m
Электрическая емкость фарад Ф F
Абсолютная диэлектрическая проницаемость; диэлектрическая постоянная фарад на метр Ф/м F/m
Электрическое сопротивление ом Ом W
Удельное электрическое сопротивление ом.метр Ом.м W.m
Электрическая проводимость сименс См S
Удельная электрическая проводимость сименс на метр См/м S/m
Магнитный поток вебер Вб Wb
Магнитная индукция тесла Тл T
Индуктивность генри Гн H
Абсолютная магнитная проницаемость; магнитная постоянная генри на метр Гн/м H/m
Энергия джоуль Дж J
Активная мощность ватт Вт W
Полная мощность вольт-ампер В.А V.A

Множители и приставки в системе СИ

Приставка Обозначение приставки Множитель Натменование множителя
русское международное
экса Э E 1018=1000000000000000000 квинтиллион
пета П P 1015=1000000000000000 квадриллион
тера Т T 1012=1000000000000 триллион
гига Г G 109=1000000000 миллиард
мега М M 106=1000000 миллион
кило к k 103=1000 тысяча
гекто г h 102=100 сто
дека да da 101=10 десять
100=1 единица
деци д d 10-1=0,1 одна десятая
санти с c 10-2=0,01 одна сотая
милли м m 10-3=0,001 одна тысячная
микро мк m 10-6=0,000001 одна миллионная
нано н n 10-9=0,000000001 одна миллиардная
пико п p 10-12=0,000000000001 одная триллионная
фемто ф f 10-15=0,000000000000001 одна квадриллионная
атто а a 10-18=0,000000000000000001 одна квинтиллионная

: 1 мкВт=0.000001 Вт=1000 нВт

Происхождение наименований приставок СИ

Первые приставки были введены в 1793-1795гг. при узаконении во Франции метрической системы мер. Было принято для кратных единиц наименования приставок брать из греческого языка, для дольных — из латинского. В те годы были приняты следующие приставки: кило…

(от греч. chilioi — тысяча),
гекто…
(от греч. hekaton — сто),
дека…
(от греч. deka — десять),
деци…
(от лат. decem — десять),
санти…
(от лат. centum — сто),
милли…
(от лат. mille — тысяча). В последующие годы число кратных и дольных единиц увеличилось; наименования приставок для их обозначения заимствовались иногда и из других языков. Появились следующие приставки:
мега…
(от греч. megas — большой),
гига…
(от греч. gigas, gigantos — великан),
тера…
(от греч. teras, teratos — огромный, чудовище),
микро…
(от греч. mikros — малый, маленький),
нано…
(от греч. nanos — карлик),
пико…
(от итал. piccolo — небольшой, мелкий),
фемто…
(от датск. femten — пятнадцать),
атто…
(от датск. atten — восемнадцать). Последние две приставки
пета…
и
экса…
— были приняты в 1975г.:
«пета»
… (от греч. peta — пять, что соответсвует пяти разрядам по 10 3),
«экса»
… (от греч. hex — шесть, что соответсвует шести разрядам по 10 3).

Таблица единиц измерения «Оптика, электромагнитное излучение»

Физическая величина Символ Единица измерения физической величины Ед. изм. физ. вел. Описание Примечания
Сила света J, I кандела кд Количество световой энергии, излучаемой в заданном направлении в единицу времени. Световая, экстенсивная величина
Световой поток Ф люмен лм Физическая величина, характеризующая количество «световой» мощности в соответствующем потоке излучения
Световая энергия Q люмен-секунда лм•с Физическая величина, характеризует способность энергии, переносимой светом, вызывать у человека зрительные ощущения
Освещенность E люкс лк Отношение светового потока, падающего на малый участок поверхности, к его площади.
Светимость M люмен на квадратный метр лм/м2 Световая величина, представляющая собой световой поток
Яркость L, B кандела на квадратный метр кд/м2 Сила света, излучаемая единицей площади поверхности в определенном направлении
Энергия излучения E, W джоуль Дж = (кг·м2/с2) Энергия, переносимая оптическим излучением

Греческий алфавит и физические величины.

Буквы Название буквы
A α альфа
B β бета
Г γ гамма
Δ δ дельта
E ε эпсилон
Z ζ дзэта
Η η эта
Θ θ тэта
I ι йота
K κ каппа
Λ λ ламбда
M μ мю
N ν ню
Ξ ξ кси
O о омикрон
П π пи
Р ρ ро
Σ σ сигма
Т τ тау
Υ υ ипсилон
Ф φ фи
Х χ хи
Ψ ψ пси
Ω ω омега

Заглавные греческие буквы, в написании похожие на латинские, используются очень редко: Α, Β, Ε, Ζ, Η, Ι, Κ, Μ, Ν, Ο, Ρ, Τ, Υ, Χ.

Символ Значение
α Коэффициент теплового расширения, альфа-частицы, угол, постоянная тонкой структуры, угловое ускорение, матрицы Дирака, коэффициент расширения,поляризованность, коэффициент теплоотдачи, коэффициент диссоциации, удельная термоэлектродвижущая сила, угол Маха, коэффициент поглощения, натуральный показатель поглощения света, степень черноты тела, постоянная затухания
β Угол, бета-частицы, скорость частицы разделена на скорость света, коэффициент квазиупругой силы, матрицы Дирака, изотермическая сжимаемость, адиабатическая сжимаемость, коэффициент затухания, угловая ширина полос интерференции, угловое ускорение
Γ Гамма-функция, символы Кристофеля, фазовое пространство, величина адсорбции, циркуляция скорости, ширина энергетического уровня
γ Угол, фактор Лоренца, фотон, гамма-лучи, удельный вес, матрицы Паули, гиромагнитное отношение, термодинамический коэффициент давления, коэффициент поверхностной ионизации, матрицы Дирака, показатель адиабаты
Δ Изменение величины (напр. Δx), оператор Лапласа, дисперсия, флуктуация, степень линейной поляризации, квантовый дефект
δ Небольшое перемещение, дельта-функция Дирака, дельта Кронекера
ε Электрическая постоянная, угловое ускорение, единичный антисимметричной тензор, энергия
ζ Дзета-функция Римана
η КПД, динамический коэффициент вязкости, метрический тензор Минковского, коэффициент внутреннего трения, вязкость, фаза рассеяния, эта-мезон
Θ Статистическая температура, точка Кюри, термодинамическая температура, момент инерции, функция Хевисайда
θ Угол к оси X в плоскости XY в сферической и цилиндрической системах координат, потенциальная температура, температура Дебая, угол нутации, нормальная координата, мера смачивания, угол Каббибо, угол Вайнберга
κ Коэффициент экстинкции, показатель адиабаты, магнитная восприимчивость среды, парамагнитная восприимчивость
Λ Космологическая постоянная, Барион, оператор Лежандра, лямбда-гиперон, лямбда-плюс-гиперон
λ Длина волны, удельная теплота плавления, линейная плотность, средняя длина свободного пробега, комптоновского длина волны, собственное значение оператора, матрицы Гелл-Мана
μ Коэффициент трения, динамическая вязкость, магнитная проницаемость, магнитная постоянная, химический потенциал, магнетон Бора, мюон, возведённая масса, молярная масса, коэффициент Пуассона, ядерный магнетон
ν Частота, нейтрино, кинематический коэффициент вязкости, стехиометрический коэффициент, количество вещества, ларморова частота, колебательное квантовое число
Ξ Большой канонический ансамбль, кси-нуль-гиперон, кси-минус-гиперон
ξ Длина когерентности, коэффициент Дарси
Π Произведение, коэффициент Пельтье, вектор Пойнтинга
π 3.14159…, пи-связь, пи-плюс мезон, пи-ноль мезон
ρ Удельное сопротивление, плотность, плотность заряда, радиус в полярной системе координат, сферической и цилиндрической системах координат, матрица плотности, плотность вероятности
Σ Оператор суммирование, сигма-плюс-гиперон, сигма-нуль-гиперон, сигма-минус-гиперон
σ Электропроводность, механическое напряжение (измеряемое в Па), постоянная Стефана-Больцмана, поверхностная плотность, поперечное сечение реакции,сигма-связь, секторная скорость, коэффициент поверхностного натяжения, удельная фотопроводимость, дифференциальное сечение рассеяния, постоянная экранирования, толщина
τ Время жизни, тау-лептон, интервал времени, время жизни, период, линейная плотность зарядов, коэффициент Томсона, время когерентности, матрица Паули,тангенциальный вектор
Υ Y-бозон
Φ Магнитный поток, поток электрического смещения, работа выхода, диссипативная функция Рэлея, свободная энергия Гиббса, поток энергии волны, оптическая сила линзы, поток излучения, световой поток, квант магнитного потока
φ Угол, электростатический потенциал, фаза, волновая функция, угол, гравитационный потенциал, функция, Золотое сечение, потенциал поля массовых сил
Χ X-бозон
χ Частота Раби, температуропроводность, диэлектрическая восприимчивость, спиновая волновая функция
Ψ Волновая функция, апертура интерференции
ψ Волновая функция, функция, функция тока
Ω Ом, телесный угол, количество возможных состояний статистической системы, омега-минус-гиперон, угловая скорость прецессии, молекулярная рефракция,циклическая частота
ω Угловая частота, мезон, вероятность состояния, ларморова частота прецессии, Боровская частота, телесный угол, скорость течения

Таблица единиц измерения «Акустика»

Физическая величина Символ Единица измерения физической величины Ед. изм. физ. вел. Описание Примечания
Звуковое давление p паскаль Па Переменное избыточное давление, возникающее в упругой среде при прохождении через неё звуковой волны
Объемная скорость c, V кубический метр в секунду м3/с Отношение объема сырья, подаваемого в реактор в час к объему катализатора
Скорость звука v, u метр в секунду м/с Скорость распространения упругих волн в среде
Интенсивность звука l ватт на квадратный метр Вт/м2 Величина, характеризующая мощность, переносимую звуковой волной в направлении распространения скалярная физическая величина
Акустическое сопротивление Za, Ra паскаль-секунда на кубический метр Па•с/м3 Отношение амплитуды звукового давления в среде к колебательной скорости её частиц при прохождении через среду звуковой волны
Механическое сопротивление Rm ньютон-секунда на метр Н•с/м Указывает силу, необходимую для движения тела при каждой частоте

Единица измерения напряжения

Единица измерения мощности в физике – это Ватт (watt, Вт).

Изначально расчёты велись в лошадиных силах (л.с.). Эту единицу ввёл шотландский учёный и изобретатель Джеймс Уатт. Она показывала количество лошадей, которое требовалось для выполнения работы, которую совершала созданная этим изобретателем паровая машина. В странах Европы пользуются в основном метрической лошадиной силой. Она определялась как величина, равная затрачиваемой мощности на равномерное поднимание тела массой 75 кг со скоростью 1 м/с.


Определение одной лошадиной силы

Watt был официально признан в 1882 году на Втором Конгрессе Британской Научной ассоциации. Назван в честь Дж. Уатта.

В середине XX века XIX Генеральной конференцией по мерам и весам единица мощности Ватт введена в состав Международной системы СИ. Исходя из формулы для расчёта, ватт – это производная единица измерения, которая вводится как:

Также в ваттах измеряются такие физические величины, как тепловой поток, поток излучения, поток звуковой энергии, поток энергии ионизирующего излучения и др.

С другой стороны 1 ватт можно определить, как:

Кроме этого также используются (или использовались ранее) следующие единицы:

Таблица для перехода между внесистемными единицами и ваттом

Внесистемная единица Обозначение Коэффициент перевода
килограмм · метр в секунду кг·м/с 1 кг·м/с — 9,8 Вт
калория в секунду кал/с 1 кал/с — 4,2 Вт
эрг в секунду эрг/с 1 эрг/с — 10-7 Вт
метрическая лошадиная сила л.с. 1 л.с. — 735,5 Вт

Внимание! В настоящее время лошадиную силу используют в основном для измерения мощности автомобильных двигателей. При этом в расчётах учитывают, что 1 л.с. » 0,735 киловатт.

Помимо метрической л.с., в физике используются электрические, гидравлические и механические лошадиные силы:

К сведению. Для перевода значений из внесистемных единиц в системные (Watt) в сети Интернет имеется большое число конвертеров, которые позволяют осуществлять быстрый онлайн перевод данных из одной единицы измерения в другую.


Ваттметр

Для записи больших или, наоборот, малых значений величин допускается использование специальных стандартных приставок. Например, тысяча watt равна одному киловатт.

Впервые приставки были введены Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году.

Таблица перевода для часто используемых приставок

Приставка Обозначение Перевод
кратные приставки
кило к 1 кВт = 10^3Вт
мега М 1 МВт = 10^6Вт
гига Г 1 ГВт = 10^9Вт
тера Т 1 ТВт = 10^12Вт
дольные приставки
деци Д 1 дВт = 10^2Вт
мили м 1 мВт = 10^3Вт
микро мк 1 мкВт = 10^6Вт
нано н 1 нВт = 10^9Вт

Таблица единиц измерения «Атомная и ядерная физика. Радиоактивность»

Физическая величина Символ Единица измерения физической величины Ед. изм. физ. вел. Описание Примечания
Масса (масса покоя) m килограмм кг Масса объекта, находящегося в состоянии покоя.
Дефект массы Δ килограмм кг Величина, выражающая влияние внутренних взаимодействий на массу составной частицы
Элементарный электрический заряд e кулон Кл Минимальная порция (квант) электрического заряда, наблюдающегося в природе у свободных долгоживущих частиц
Энергия связи Eсв джоуль Дж = (кг·м2/с2) Разность между энергией состояния, в котором составляющие части системы бесконечно удалены
Период полураспада, среднее время жизни T, τ секунда с Время, в течение которого система распадается в примерном отношении 1/2
Эффективное сечение σ квадратный метр м2 Величина, характеризующая вероятность взаимодействия элементарной частицы с атомным ядром или другой частицей
Активность нуклида A беккерель Бк Величина, равная отношению общего числа распадов радиоактивных ядер нуклида в источнике ко времени распада
Энергия ионизирующего излучения E,W джоуль Дж = (кг·м2/с2) Вид энергии, высвобождаемой атомами в форме электромагнитных волн (гамма- или рентгеновское излучение) или частиц
Поглощенная доза ионизирующего излучения Д грей Гр Доза, при которой массе 1 кг передаётся энергия ионизирующего излучения в 1 джоул
Эквивалентная доза ионизирующего излучения H, Дэк зиверт Зв Поглощенная доза любого ионизирующего излучения, равная 100 эрг на 1 грамм облученного вещества
Экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучения Х кулон на килограмм Кл/кг отношение суммарного электрического заряда ионов одного знака от внешнего гамма-излучения

Разница между понятиями киловатт и киловатт-час

Из-за схожих названий киловатт и киловатт-час часто путают в повседневном употреблении, особенно когда это относится к бытовым электроприборам. Следует, однако, учитывать, что это две различных единицы измерения, относящиеся к различным физическим величинам. В ваттах и киловаттах измеряется мощность — скорость изменения (передачи, преобразования, потребления) энергии. В то же время ватт-час и киловатт-час являются единицами измерения самой энергии (работы). В ватт-часах и киловатт-часах выражается энергия, произведённая (переданная, преобразованная, потреблённая) за определённое время. Если мощность прибора постоянна, то произведённая (переданная, преобразованная, потреблённая) прибором энергия равна произведению мощности прибора на время работы прибора.

Например, если лампочка мощностью 100 Вт работала на протяжении 1 часа, то она потребила (входящая энергия) и выделила в виде света и тепла (исходящая энергия) 100 Вт·ч или 0,1 кВт·ч. 40-ваттная лампочка потребит (выделит) такое же количество энергии за 2,5 часа. Сказанное справедливо и для производимой электроэнергии. Так, мощность электростанции измеряется в киловаттах (мегаваттах), но количество поставленной потребителям в течение некоторого времени электроэнергии равно произведению мощности электростанции на упомянутое время и выражается в киловатт-часах (мегаватт-часах).

Сказанное справедливо для любого вида энергии: электрической, тепловой, механической, электромагнитной и т. д.

Источник

Читайте также:  Холестерин крови измерение приборы