Физическая величина это в метрологии кратко

Обновлено: 08.07.2024

Объектом измерения для метрологии, как правило, являются физические величины. Физические величины используется для характеристики различных объектов, явлений и процессов. Разделяют основные и производные от основных величины. Семь основных и две дополнительных физических величины установлены в Международной системе единиц. Это длина, масса, время, термодинамическая температура, количество вещества, сила света и сила электрического тока, дополнительные единицы – это радиан и стерадиан.

У физических величин есть качественные и количественные характеристики.

Качественное различие физических величин отражается в их размерности. Обозначение размерности установлено международным стандартом ИСО, им является символ dim*.

Таким образом, размерность длины, массы и времени:

Для производной величины размерность выражается посредством размерности основных величин и степенного одночлена:

где k, I, m– показатели степени размерности основных величин.

Показатель степени размерности может принимать различные значения и разные знаки, может быть как целым, так и дробным, может принимать значение ноль. Если при определении размерности производной величины все показатели степени размерности равны нулю, то основание степени, соответственно, принимает значение единицы, таким образом, величина является безразмерной.

Размерность производной величины может также определяться как отношение одноименных величин, тогда величина является относительной. Размерность относительной величины может также быть логарифмической.

Количественная характеристика объекта измерения – это его размер, полученный в результате измерения. Самый элементарный способ получить сведения о размере определенной величины объекта измерения – это сравнить его с другим объектом. Результатом такого сравнения не будет точная количественная характеристика, оно позволит лишь выяснить, какой из объектов больше (меньше) по размеру. Сравниваться могут не только два, но и большее число размеров. Если размеры объектов измерения расположить по возрастанию или по убыванию, то получится шкала порядка. Процесс сортировки и расположения размеров по возрастанию или по убыванию по шкале порядка называется ранжированием. Для удобства измерений определенные точки на шкале порядка фиксируются и называются опорными, или реперными точками Фиксированным точкам шкалы порядка могут ставиться в соответствие цифры, которые часто называют баллами.

У реперных шкал порядка есть существенный недостаток: неопределенная величина интервалов между фиксированными реперными точками.

В этом плане преимущество есть у шкалы интервалов Шкалой интервалов является, например, шкала измерения времени. Она поделена на большие интервалы – годы, большие интервалы поделены на меньшие – сутки. С помощью шкалы интервалов можно определить не только, какой из размеров больше, но и насколько один размер больше другого.

Недостаток шкалы интервалов заключается в том, что с ее помощью нельзя определить, во сколько раз данный размер больше другого, потому что на шкале интервалов зафиксирован только масштаб, а начало отсчета не фиксировано и может устанавливаться произвольно.

Самым оптимальным вариантом является шкала отношений. Шкалой отношений является, например, шкала температуры Кельвина. На данной шкале есть фиксированное начало отсчета – абсолютный ноль (температура, при которой прекращается тепловое движение молекул). Основное преимущество шкалы отношений состоит в том, что с ее помощью можно определить, во сколько раз один размер больше или меньше другого.

Размер объекта измерения может быть представлен в разных видах. Это зависит от того, на какие интервалы разбита шкала, с помощью которой измеряется данный размер. Например, время движения может быть представлено в следующих видах: T = 1 ч = 60 мин = 3600 с. Это значения измеряемой величины. 1, 60, 3600 – это числовые значения данной величины.

Значение величины может быть вычислено с помощью основного уравнения измерения, которое имеет вид:

где Q – значение величины;

X – числовое значение данной величины в установленной для нее единице;

[Q] – установленная для данного измерения единица.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Измерения тока

Измерения тока Вопрос. В каких цепях выполняются измерения тока?Ответ. Выполняются в цепях всех классов напряжений, где необходим систематический контроль технологического процесса или работы оборудования (1.6.6).Вопрос. В каких цепях выполняются измерения постоянного

Измерения напряжения

Измерения напряжения Вопрос. Где выполняются измерения напряжения?Ответ. Как правило, выполняются:на секциях сборных шин переменного и постоянного тока, которые могут работать раздельно, а также на линиях электропередачи при отсутствии сборных шин РУ подстанции (схемы

Измерения мощности

Измерения мощности Вопрос. В каких цепях выполняются измерения мощности?Ответ. Выполняются в цепях:у генераторов – активной и реактивной мощности; конденсаторных батарей мощностью 25 Мвар и более и синхронных компенсаторов – реактивной мощности;трансформаторов и

ПРОТИВОРЕЧИЯ АДМИНИСТРАТИВНЫЕ, ТЕХНИЧЕСКИЕ, ФИЗИЧЕСКИЕ

ПРОТИВОРЕЧИЯ АДМИНИСТРАТИВНЫЕ, ТЕХНИЧЕСКИЕ, ФИЗИЧЕСКИЕ Сравним два изобретения. Первое: «Способ определения параметров, недоступных прямому наблюдению (например, износостойкости), основанный на косвенном контроле, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения точности

Физические свойства древесины

Физические свойства древесины К физическим свойствам древесины относятся ее плотность, влажность, теплопроводность, звукопроводность, электропроводность, стойкость к коррозии (то есть способность противостоять действию агрессивной среды), а также ее декоративные

Физические свойства древесины

Физические и механические свойства

Физические и механические свойства Плотность стекол зависит от компонентов, входящих в их состав. Так, стекломасса, в больших количествах включающая оксид свинца, более плотная по сравнению со стеклом, состоящим, помимо прочих материалов, и из оксидов лития, бериллия или

14.3.1. Физические датчики

14.3.1. Физические датчики На рис. 14.4 показан один из самых первых нанодатчиков, созданный сотрудниками Технологического института штата Джорджия специально для демонстрации поразительных электрических и механических свойств нанотрубок[90]. Это устройство представляет

7. Физические величины и измерения

7. Физические величины и измерения Объектом измерения для метрологии, как правило, являются физические величины. Физические величины используется для характеристики различных объектов, явлений и процессов. Разделяют основные и производные от основных величины. Семь

Е.4 Физические факторы

Е.4 Физические факторы Необходимо учитывать следующие физические факторы:a) сокращения нецелесообразно использовать только для экономии места;b) предусмотреть необходимые места для простановки соответствующих значений, например цены;c) следует использовать

Приложение 9. Предельные величины отклонения рельсовыхпутей (в плане и профиле) от проектного положения

Приложение 9. Предельные величины отклонения рельсовыхпутей (в плане и профиле) от проектного положения Предельные величины отклонений рельсовых путей (в плане и профиле) от проектного положения Примечание: * 45 мм – для ширины колеи в 4,5 м;60 мм – для ширины колеи в

Проблемы — технические, физические, социологические, психологические

Проблемы — технические, физические, социологические, психологические Начнем хотя бы с технических. Это то, от чего человек, работающий в области техники, инженер, чешет затылок. Технические проблемы могут быть охарактеризованы степенью общности, сложностью решения,

Методы, величины, погрешности

Величины и шкалы

Конкретные измерения

Конкретные измерения Электрические измерения: напряжение, ток, сопротивление, мощность Измерять в быту электрические параметры приходится не часто, а некоторым — и никогда.Напряжение в сети либо есть, либо его нет, и определяют это просто подключив нагрузку — проще

Совокупность величин, связанных между собой зависимостями, образуют систему физических величин. Объективно существующие зависимости между физическими величинами представляют рядом независимых уравнений. Число уравнений т всегда меньше числа величин п. Поэтому т величин данной системы определяют через другие величины, а я величин — независимо от других. Последние величины принято называть основными физическими величинами, а остальные — производными физическими величинами.

Наличие ряда систем единиц физических величин, а также значительного числа внесистемных единиц, неудобства, связанные с пересчетом при переходе от одной системы единиц к другой, требовали унификации единиц измерений. Рост научно-технических и экономических связей между разными странами обусловливал необходимость такой унификации в международном масштабе.

Требовалась единая система единиц физических величин, практически удобная и охватывающая различные области измерений. При этом она должна была сохранить принцип когерентности (равенство единице коэффициента пропорциональности в уравнениях связи между физическими величинами).

В 1954 г. X Генеральная конференция по мерам и весам установила шесть основных единиц (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин и свеча) практической системы единиц. Система, основанная на утвержденных в 1954 г. шести основных единицах, была названа Международной системой единиц, сокращенно СИ (SI— начальные буквы французского наименования Systeme International di Unites). Был утвержден перечень шести основных, двух дополнительных и первый список 27 производных единиц, а также приставки для образования кратных и дольных единиц.

В России действует ГОСТ 8.417—2002, предписывающий обязательное использование 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 СИ с указанием сокращенных обозначений русскими и латинскими буквами приведены в табл. 9.1.

Определения основных единиц, соответствующие решениям Генеральной конференции по мерам и весам, следующие.

Метр равен длине пути, проходимого светом в вакууме за

/299792458 Д° лю СеКуНДЫ.

Килограмм равен массе международного прототипа килограмма.

Секунда равна 9192631770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

Ампер равен силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызывает на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2-10- 7 Н.

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

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

Кандела равна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540-10 12 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

Таблица 9.1 Основные единицы СИ

Производные единицы Международной системы единиц образуются с помощью простейших уравнений между величинами, в которых числовые коэффициенты равны единице. Так, для линейной скорости в качестве определяющего уравнения можно воспользоваться выражением для скорости равномерного прямолинейного движения v = l/t.

При длине пройденного пути (в метрах) и времени t, за которое пройден этот путь (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 t перемещается на расстояние 1 м.

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.

В табл. 9.2 приводятся множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименования.

Таблица 9.2 Образование десятичных кратных и дольных единиц измерения

10^-18_________________|атто_______________|____________а____________|_____________а_____________

Следует учитывать, что при образовании кратных и дольных единиц площади и объема с помощью приставок может возникнуть двойственность прочтения в зависимости от того, куда добавляется приставка. Так, сокращенное обозначение I км 2 можно трактовать и как 1 квадратный километр и как 1000 квадратных метров, что, очевидно, не одно и то же (1 квадратный километр = 1 000 000 квадратных метров). В соответствии с международными правилами кратные и дольные единицы площади и объема следует образовывать, присоединяя приставки к исходным единицам. Таким образом, степени относятся к тем единицам, которые получены в результате присоединения приставок. Поэтому 1 км 2 - 1 (км) -= (10 3 м) 2 = 10 6 м 2 .

Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в системе СИ присвоены собственные названия.

Физические величины в зависимости от множества размеров, которые они могут иметь при изменении в ограниченном диапазоне, подразделяют на непрерывные (аналоговые) и квантованные (дискретные) по размеру (уровню).

Аналоговая величина может иметь в заданном диапазоне бесконечное множество размеров. Таким является подавляющее число физических величин (напряжение, сила тока, температура, длина и т.д.). Квантованная величина имеет в заданном диапазоне только счетное множество размеров. Примером такой величины может быть малый электрический заряд, размер которого определяется числом входящих в него зарядов электронов. Размеры квантованной величины могут соответствовать только определенным уровням — уровням квантования. Разность двух соседних уровней квантования называют ступенью квантования (квантом). Значение аналоговой величины определяют путем измерения с неизбежной погрешностью. Квантованная величина может быть определена путем счета ее квантов, если они постоянны.

Физические величины могут быть постоянными или переменными во времени. При измерении постоянной во времени величины достаточно определить одно ее мгновенное значение. Переменные во времени величины могут иметь квазиде-терминированный или случайный характер изменения. Ква-зидетерминированная физическая величина - величина, для которой известен вид зависимости от времени, но неизвестен измеряемый параметр этой зависимости. Случайная физическая величина - величина, размер которой изменяется во времени случайным образом. Как частный случай переменных во времени величин можно выделить дискретные во времени величины, т.е. величины, размеры которых отличны от нуля только в определенные моменты времени.

Физические величины делят на активные и пассивные. Активные величины (например, механическая сила, ЭДС источника электрического тока) способны без вспомогательных источников энергии создавать сигналы измерительной информации. Пассивные величины (например, масса, элек-тоическое сопротивление, индуктивность) сами не могут

создавать сигналы измерительной информации. Для этого их нужно активизировать с помощью вспомогательных источников энергии, например при измерении сопротивления резистора через него должен протекать ток. В зависимости от объектов исследования говорят об электрических, магнитных или неэлектрических величинах.

Физическую величину, которой по определению присвоено числовое значение, равное единице, называют единицей физической величины. Размер единицы физической величины может быть любым. Однако измерения должны выполняться в общепринятых единицах. Общность единиц в международном масштабе устанавливают международными соглашениями.

Представлены все метрологические термины и определения понятия физическая величина.

3.1 Физическая величина (величина; ФВ; нем. physikalische, англ. physical quantity, фран. grandeur physique) - одно из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.

Примечание - В "Международном словаре основных и общих терминов метрологии" (VIM-93) [1] применено понятие величина (измеримая), раскрываемое как "характерный признак (атрибут) явления, тела или вещества, которое может выделяться качественно и определяться количественно"

3.2 Измеряемая физическая величина (измеряемая величина, англ. measurand, фран. mesurande) - физическая величина, подлежащая измерению, измеряемая или измеренная в соответствии с основной целью измерительной задачи

3.3 Размер физической величины (размер величины) - количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу

3.4 Значение физической величины (значение величины, англ. value (of a quantity), фран. valeur (d’une grandeur)) - выражение размера физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц

3.5 Числовое значение физической величины (числовое значение величины; числовое значение, нем. Zahlenwert (einer ), англ. numerical value (of a quantity), фран. valeur numerique (d’une grandeur)) - отвлеченное число, входящее в значение величины

3.6 Истинное значение физической величины - (истинное значение величины; истинное значение, нем. wahrer Wert (einer), англ. true value (of a quantity), фран. valeur vraie (d’une grandeur)) - значение физической величины, которое идеальным образом характеризует в качественном и количественном отношении соответствующую физическую величину.

Примечание - Истинное значение физической величины может быть соотнесено с понятием абсолютной истины. Оно может быть получено только в результате бесконечного процесса измерений с бесконечным совершенствованием методов и средств измерений

3.7 Действительное значение физической величины (действительное значение величины; действительное значение, de. konventionell richtiger Wert (einer ), en. conventional true value (of a quantity), fr. Valeur conventionnellement vraie (d’une grandeur)) - значение физической величины, полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него

3.8 Физический параметр (параметр) - физическая величина, рассматриваемая при измерении данной физической величины как вспомогательная.

Пример - При измерении электрического напряжения переменного тока частоту тока рассматривают как параметр напряжения. При измерении мощности поглощенной дозы рентгеновского излучения в некоторой точке поля этого излучения напряжение генерирования излучения часто рассматривают как один из параметров этого поля.

Примечание - При оценивании качества продукции нередко применяют выражение измеряемые параметры. Здесь под параметрами, как правило, подразумевают физические величины, обычно наилучшим образом отражающие качество изделий или процессов

3.9 Влияющая физическая величина (влияющая величина, en. influence quantity, fr. grandeur d’influence) - физическая величина, оказывающая влияние на размер измеряемой величины и (или) результат измерений

3.10 Система физических величин (система величин, en. system of physical quantities, fr. systeme de grandeurs physiques) - совокупность физических величин, образованная в соответствии с принятыми принципами, когда одни величины принимают за независимые, а другие определяют как функции независимых величин.

Примечание - В названии системы величин применяют символы величин, принятых за основные. Так система величин механики, в которой в качестве основных приняты длина , масса и время , должна называться системой . Система основных величин, соответствующая Международной системе единиц (СИ), должна обозначаться символами , обозначающими соответственно символы основных величин - длины , массы , времени , силы электрического тока , температуры , количества вещества и силы света

3.11 Основная физическая величина (основная величина, en. base quantity, fr. grandeur de base) - физическая величина, входящая в систему величин и условно принятая в качестве независимой от других величин этой системы

3.12 Производная физическая величина (производная величина, de. abgeleitete, en. derived quantity, fr. grandeur) - физическая величина, входящая в систему величин и определяемая через основные величины этой системы.

Примеры производных величин механики системы : скорость поступательного движения, определяемая (по модулю) уравнением , где - путь, - время; сила , приложенная к материальной точке, определяемая (по модулю) уравнением , где - масса точки, - ускорение, вызванное действием силы

3.13 Размерность физической величины (размерность величины, de. Dimension einer, en. dimension of a quantity, fr. dimension d’une grandeur) - выражение в форме степенного одночлена, составленного из произведений символов основных физических величин в различных степенях и отражающее связь данной физической величины с физическими величинами, принятыми в данной системе величин за основные с коэффициентом пропорциональности, равным 1.

1. Степени символов основных величин, входящих в одночлен, в зависимости от связи рассматриваемой физической величины с основными, могут быть целыми, дробными, положительными и отрицательными. Понятие размерность распространяется и на основные величины. Размерность основной величины в отношении самой себя равна единице, т.е. формула размерности основной величины совпадает с ее символом.

2. В соответствии с международным стандартом ИСО 31/0, размерность величин следует обозначать знаком [2]. В системе величин размерность величины будет: dim x = L M T , где L, M, T - символы величин, принятых за основные (соответственно длины, массы, времени).

3.14 Показатель размерности физической величины (показатель размерности) - показатель степени, в которую возведена размерность основной физической величины, входящая в размерность производной физической величины.

Примечание - Показатели степени l, m, t, в формуле, приведенной в 3.13, называют показателями размерности производной физической величины . Показатель размерности основной физической величины в отношении самой себя равен единице

3.15 Размерная физическая величина (размерная величина) - физическая величина, в размерности которой хотя бы одна из основных физических величин возведена в степень, не равную нулю.

Пример - Сила в системе является размерной величиной:

3.16 Безразмерная физическая величина (безразмерная величина, de. der Dimension Eins, en. dimensionless quantity, fr. grandeur sans dimension) - физическая величина, в размерность которой основные физические величины входят в степени, равной нулю.

Примечание - Безразмерная величина в одной системе величин может быть размерной в другой системе.

Например, электрическая постоянная в электростатической системе является безразмерной величиной, а в системе величин СИ имеет размерность

3.17 Шкала физической величины (шкала величины) - упорядоченная совокупность значений физической величины, служащая исходной основой для измерений данной величины.

Пример - Международная температурная шкала, состоящая из ряда реперных точек, значения которых приняты по соглашению между странами Метрической Конвенции и установлены на основании точных измерений, предназначена служить исходной основой для измерений температуры

3.18 Условная шкала физической величины (условная шкала, en. conventional reference scale, reference - value scale) - шкала физической величины, исходные значения которой выражены в условных единицах.

Примечание - нередко условные шкалы называют неметрическими шкалами.

Пример - Шкала твердости минералов Мооса, шкалы твердости металлов (Бринелля, Виккерса, Роквелла и др.)

3.19 Уравнение связи между величинами (уравнение связи) - уравнение, отражающее связь между величинами, обусловленную законами природы, в котором под буквенными символами понимают физические величины.

Пример - Уравнение отражает существующую зависимость скорости от пути и времени .

Примечание - Уравнение связи между величинами в конкретной измерительной задаче часто называют уравнением измерений

3.20 Род физической величины (род величины) - качественная определенность физической величины.

1. Длина и диаметр детали - однородные величины.

2. Длина и масса детали - неоднородные величины

3.21 Аддитивная физическая величина (аддитивная величина) - физическая величина, разные значения которой могут быть суммированы, умножены на числовой коэффициент, разделены друг на друга.

Пример - К аддитивным величинам относятся длина, масса, сила, давление, время, скорость и др.

3.22 Неаддитивная физическая величина (неаддитивная величина) - физическая величина, для которой суммирование, умножение на числовой коэффициент или деление друг на друга ее значений не имеет физического смысла.

Наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности называется метрологией (греческое слово "метрология" образовано от слов "метрон" – мера и "логос" – учение). К основным направлениям метрологии относят:

общую теорию измерений;
единицы физических величин и их системы;
методы и средства измерений;
методы определения точности измерений;
основы обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений;
эталоны и образцовые средства измерений;
методы передачи размеров единиц от эталонов или образцовых средств измерений рабочим средством измерений.

Метрологию подразделяют на теоретическую, прикладную и законодательную. Теоретическая метрология занимается вопросами фундаментальных исследований, созданием системы единиц измерений, физических постоянных, разработкой новых методов измерения. Прикладная (практическая) метрология занимается вопросами практического применения в различных сферах деятельности результатов теоретических исследований в рамках метрологии. Законодательная метрология включает совокупность взаимообусловленных правил и норм, направленных на обеспечение единства измерений, которые возводятся в ранг правовых положений (уполномоченными на то органами государственной власти), имеют обязательную силу и находятся под контролем государства.

С января 2001 года на территории России и стран СНГ взамен ГОСТ 16263-70 "ГСИ. Метрология. Термины и определения" введены рекомендации РМГ 29-99, содержащие основные термины и определения в области метрологии, согласованные с международными стандартами ИСО 31(0-13) и ИСО 1000.

Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов и процессов с заданной точностью и достоверностью. Средства метрологии – это совокупность средств измерений и метрологических стандартов, обеспечивающих их рациональное использование.

Физические величины

Основным объектом измерения в метрологии являются физические величины. Физическая величина – одно из свойств физического объекта (явления, процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.

Физическая величина (краткая форма термина – "величина") применяется для описания материальных систем и объектов (явлений, процессов и т. п.), изучаемых в любых науках (физике, химии и др.).

Существуют основные и производные величины. В качестве основных выбирают величины, которые характеризуют фундаментальные свойства материального мира. ГОСТ 8.417 устанавливает семь основных физических величин: длина , масса, время, термодинамическая температура, количество вещества, сила света, сила электрического тока, – с помощью которых создается все разнообразие производных физических величин и обеспечивается описание любых свойств физических объектов и явлений.

Важной характеристикой физической величины является ее размерность – выражение в форме степенного многочлена, отражающего связь данной величины с основными ФВ системы, в котором коэффициент пропорциональности принят равным единице:

$dim(Q)=L^<\alpha></p> <p>M^T^<\gamma>\ldots,$

где L, M, T , … – условные обозначения физических величин данной системы, единицы которых приняты за основные ( L – длина , M – масса, T – время), , … – показатели степени, с которой основная величина входит в уравнение при определении производной величины. Например, для плотности M$" />
, для силы электрического тока , для ускорения $" />
.

Международная система единиц (СИ)

Совокупность основных и производных единиц, относящихся к некоторой системе величин и построенная в соответствии с принятыми принципами, образует систему единиц. На сегодняшний день Международная система единиц физических величин включает семь основных единиц (табл. 1. таблица 1.1).

Решениями Генеральной конференции по мерам и весам приняты такие определения основных единиц измерения физических величин:

$540\cdot10^<12></p> <p><ol> <li>Метр считается длинной пути, который проходит свет в вакууме за 1/299 792 458 долю секунды;</li> <li>Килограмм считается приравненным к существующему международному прототипу килограмма;</li> <li>Секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего тому переходу, который происходит между двумя так называемыми сверхтонкими уровнями основного состояния атома Cs 133 ;</li> <li>Ампер считается мерой той силы неизменяющегося тока, вызывающего на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия при условии прохождения по двум прямолинейным параллельным проводникам, обладающим такими показателями, как ничтожно малая площадь кругового сечения и бесконечная длина, а также расположенных на расстоянии в 1 м друг от друга в условиях вакуума;</li> <li>Кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры, так называемой тройной точки воды;</li> <li>Моль равен количеству вещества системы, в которую входит такое же количество структурных элементов, что и в атомы в C 12 массой 0,012 кг;</li> <li>Кандела равна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой$
Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

. Стерадиан, или ср, принимаемый за единицу телесного угла, представляет собой телесный угол, расположение вершины которого фиксируется в центре сферы, а площадь , вырезаемая данным углом на поверхности сферы, равна площади квадрата, сторона которого равна длине радиуса сферы. Другие дополнительные единицы СИ используются для формирования единиц угловой скорости, а также углового ускорения и т. д. Радиан и стерадиан используются для теоретических построений и расчетов, поскольку большая часть значимых для практики значений углов в радианах выражаются трансцендентными числами. К внесистемным единицам относятся:

за логарифмическую единицу принята десятая часть бела, децибел (дБ);
диоптрия – сила света для оптических приборов;
реактивная мощность – Вар (ВА);
астрономическая единица (а. е.) – 149,6 млн км;
световой год, под которым понимается такое расстояние, которое луч света проходит за 1 год;
вместимость – литр;
площадь – гектар (га).

Универсальность СИ обеспечивается тем, что 7 основных единиц, положенных в ее основу, являются единицами физических величин, отражающих основные свойства материального мира, и дают возможность образовывать производные единицы для любых физических величин во всех отраслях науки и техники. Этой же цели служат и дополнительные единицы, необходимые для образования производных единиц, зависящих от плоского и телесного углов.

Выделяют следующие преимущества СИ перед другими системами единиц:

СИ является универсальной, охватывая все области науки, техники, производства;
построенная таким образом система единиц и входящие в нее единицы называются когерентными (связанными, согласованными), коэффициенты пропорциональности в физических уравнениях, определяющих единицы производных величин, равны безразмерной единице;
в СИ устранена множественность единиц (унификация единиц для всех видов измерений) для выражения величин одного и того же ряда;
установление для каждой физической величины своей единицы позволило разграничить понятие массы (кг) и веса (Н).

Международная система единиц, благодаря своим преимуществам, получила широкое распространение в мире. Так, все страны Европейского Союза перешли на единицы СИ . Страны, где ранее традиционно применялась английская система мер (Великобритания, Австралия, Канада, США и др.) также внедряют единицы СИ .

Читайте также: