Принципы образования производных единиц международной системы кратко
Обновлено: 04.07.2024
Дополнительные единицы используются только для теоретических расчетов и образования производных единиц , например угловой скорости, углового ускорения. Для измерения же углов применяют угловые градусы, минуты и секунды. Приборов для измерения углов в радианах нет. [17]
Из указанных выше основных единиц три первые используются для образования производных единиц во всех областях измерений, а каждая из трех остальных добавляется к ним для образования единиц в какой-либо специальной области. Так, ампер применяется для образования электрических и магнитных единиц, градус Кельвина-тепловых и свеча - световых единиц. [18]
Если в определяющее уравнение входит числовой коэффициент, то для образования производной единицы в правую часть уравнения следует подставлять такие числовые значения исходных величин, чтобы числовое значение определяемой производной единицы было равно единице. [19]
Этой же цели служат и дополнительные единицы, необходимые для образования производных единиц , зависящих от плоского и телесного углов. Преимущество СИ перед другими системами единиц заключается в принципе построения самой системы: СИ построена для физических величин, позволяющих представить физические явления в форме математических уравнений; некоторые из физических величин приняты за основные и через них выражаются все остальные - производные. Для основных величин установлены единицы, размер которых согласован на международном уровне, а для остальных - образуются производные единицы. Построенная таким образом система единиц и входящие в нее единицы называются когерентными, так как при этом выдержано условие, что соотношение между числовыми значениями величин, выраженными в единицах СИ, не содержат коэффициентов, отличных от входящих в первоначально выбранные уравнения, связывающие величины. Когерентность единиц СИ при их применении позволяет до минимума упростить расчетные формулы за счет освобождения их от переводных коэффициентов. [20]
В зависимости от формы записи уравнений электромагнитного поля, используемых для образования производных единиц , системы единиц электрических и магнитных величин могут быть нерационализованные или рационализованные. Рационализация этих уравнений предложена в конце прошлого столетия английским физиком О. Хевисай-дом и состоит в том, что множитель 4л сохраняется только в уравнениях, связанных со сферической симметрией ( законы Гаусса, Кулона), а в большинстве других уравнений он отсутствует. Поэтому при одинаковых размерах основных единиц размеры отдельных производных единиц нерационализованной и рационализованной систем различны. [21]
Условия когерентности и последовательности образования производных единиц не являются совершенно жесткими и оставляют некоторую свободу как в выборе определяющих уравнений, так и в очередности образования производных единиц . [22]
Поскольку на практике можно встретиться с физическими величинами и их единицами, не представленными или недостаточно разъясненными в этой главе и приводимых таблицах, изложим еще раз в компактной форме порядок образования производных единиц . [23]
В области механики в стране созданы и используются 38 ГЭ, в том числе первичные эталоны метра, килограмма и секунды, точность которых имеет чрезвычайно большое значение, поскольку эти единицы участвуют в образовании производных единиц всех научных направлений. [24]
В области механики в стране созданы и используются 38 государственных эталонов, в том числе первичные эталоны метра, килограмма и секунды, точность которых имеет чрезвычайно большое значение, поскольку эти единицы участвуют в образовании производных единиц всех научных направлений. [25]
В помощь лектору и пропагандисту при подготовке к чтению общедоступных лекций и докладов о переходе на Международную систему единиц в брошюре помещены краткие сведения из истории развития единиц измерений и создания систем единиц, рассмотрены основные единицы Международной системы, даны пояснения к их определениям, разъяснены принципы образования производных единиц и правила написания наименований и обозначений единиц. Приведена таблица единиц Международной системы, таблица применяемых в настоящее время единиц систем СГС и МК. [26]
Все производные единицы СИ образованы по единому правилу, о котором уже говорилось выше. Для образования производных единиц используется уравнение, являющееся определением данной физической величины, и все величины, от которых она зависит, приравниваются их единицам. Единице приравнивается и числовой коэффициент, если он от нее отличается. Получается выражение, определяющее размер производной единицы, которое может быть записана также и в словесной форме. [27]
Производные единицы СИ образуются с помощью простейших уравнений связи. Для образования производных единиц величины в уравнениях связи принимаются равными единицам СИ. Согласованная таким образом система единиц называется когерентной. [28]
При этом получают внесистемные единицы, кратные системным. Для образования кратных производных единиц ( и дольных, которые нужны для получения единиц, меньших системной, например: деци - 0 1, санти - 0 01, милли - 0 001) приставки следует относить ко всей производной единице, а не к части ее. [29]
1. Метрология и ее значение в научно-техническом прогрессе.
2. Физические величины и единицы их измерений. Физические величины. Понятие о системе физических величин.
3.Принципы построения Международной системы единиц.
4. Преимущества Международной системы единиц
1. Метрология и ее значение в научно-техническом прогрессе
Измерения являются одним из важнейших путей познания природы, дают количественную характеристику окружающего нас мира, помогают раскрыть действующие в природе закономерности. Они дают возможность обеспечить взаимозаменяемость узлов и деталей, совершенствовать технологию, безопасность труда и других видов человеческой деятельности, улучшать качество продукции.
Круг величин, подлежащих измерению, определяется разнообразием явлений, с которыми приходится сталкиваться человеку. Сравнение опытным путем измеряемой величины с другой, подобной ей и принятой за единицу, составляет общую основу любых измерений.
Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
Система СИ была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам, некоторые последующие конференции внесли в СИ ряд изменений.
Система СИ определяет семь основных и производные единицы измерения, а также набор приставок. Установлены стандартные сокращённые обозначения для единиц измерения и правила записи производных единиц.
В России действует ГОСТ 8.417-2002, предписывающий обязательное использование системы СИ. В нем перечислены единицы измерения, приведены их русские и международные названия и установлены правила их применения. По этим правилам в международных документах и на шкалах приборов допускается использовать только международные обозначения. Во внутренних документах и публикациях можно использовать либо международные либо русские обозначения (но не те и другие одновременно).
Основные единицы системы СИ: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. В рамках системы СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, т. е. ни одна из основных единиц не может быть получена из других.
Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в Системе СИ присвоены собственные названия.
Система СИ основана на метрической системе мер, которая была создана французскими учеными и впервые была широко внедрена после Великой Французской революции. До введения метрической системы, единицы измерения выбирались случайно и независимо друг от друга. Поэтому пересчет из одной единицы измерения в другую был сложным. К тому же в разных местах применялись разные единицы измерения, иногда с одинаковыми названиями. Метрическая система должна была стать удобной и единой системой мер и весов.
В 1799 г. были утверждены два эталона — для единицы измерения длины ( метр) и для единицы измерения веса ( килограмм).
В 1874 г. была введена система СГС, основанная на трех единицах измерения - сантиметр, грамм и секунда. Были также введены десятичные приставки от микро до мега.
В 1889 г. 1-ая Генеральная конференция по мерам и весам приняла систему мер, сходную с СГС, но основанную на метре, килограмме и секунде, т. к. эти единицы были признаны более удобными для практического использования.
В последующем были введены базовые единицы для измерения физических величин в области электричества и оптики.
В 1971 г. IV Генеральная конференция по мерам и весам внесла изменения в СИ, добавив, в частности, единицу измерения количества вещества ( моль).
В настоящее время система СИ принята в качестве законной системы единиц измерения большинством стран мира и почти всегда используется в области науки (даже в тех странах, которые не приняли 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.
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 |
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.
Читайте также: