Рассмотрим основные электрические величины, которые мы изучаем сначала в школе, затем в средних и высших учебных заведениях. Все данные для удобства сведем в небольшую таблицу. После таблицы будут приведены определения отдельных величин, на случай возникновения каких-либо непониманий.
| q | Кл — кулон | заряд |
| R | Ом – ом | сопротивление |
| U | В – вольт | напряжение |
| I | А – ампер | Сила тока (электрический ток) |
| C | Ф – фарад | Емкость |
| L | Гн — генри | Индуктивность |
| sigma | См — сименс | Удельная электрическая проводимость |
| e0 | 8,85418781762039*10-12 Ф/м | Электрическая постоянная |
| φ | В – вольт | Потенциал точки электрического поля |
| P | Вт – ватт | Мощность активная |
| Q | Вар – вольт-ампер-реактивный | Мощность реактивная |
| S | Ва – вольт-ампер | Мощность полная |
| f | Гц — герц | Частота |
Существуют десятичные приставки, которые используются в названии величины и служат для упрощения описания. Самые распространенные из них: мега, мили, кило, нано, пико. В таблице приведены и остальные приставки, кроме названных.
| 10-30 | куэкто | q |
| 10-27 | ронто | r |
| 10-24 | иокто | и/y |
| 10-21 | зепто | з/z |
| 10-18 | атто | a |
| 10-15 | фемто | ф/f |
| 10-12 | пико | п/p |
| 10-9 | нано | н/n |
| 10-6 | микро | мк/μ |
| 10-3 | милли | м/m |
| 10-2 | санти | c |
| 10-1 | деци | д/d |
| 101 | дека | да/da |
| 102 | гекто | г/h |
| 103 | кило | к/k |
| 106 | мега | M |
| 109 | гига | Г/G |
| 1012 | тера | T |
| 1015 | пета | П/P |
| 1018 | экза | Э/E |
| 1021 | зета | З/Z |
| 1024 | йотта | И/Y |
| 1027 | ронна | R |
| 1030 | куэкка | Q |
Сила тока в 1А – это величина, равная отношению заряда в 1 Кл, прошедшего за 1с времени через поверхность (проводник), к времени прохождения заряда через поверхность. Для протекания тока необходимо, чтобы цепь была замкнутой.
- Сила тока измеряется в амперах. 1А=1Кл/1c
- В практике встречаются
- 1кА = 1000А
- 1мА = 0,001А
- 1мкА = 0,000001А
Электрическое напряжение – разность потенциалов между двумя точками электрического поля. Величина электрического потенциала измеряется в вольтах, следовательно, и напряжение измеряется в вольтах (В).
- 1Вольт – напряжение, которое необходимо для выделения в проводнике энергии в 1Ватт при протекании по нему тока силой в 1Ампер.
- 1В=1Вт/1А.
- В практике встречаются
- 1кВ = 1000В
- 1мВ = 0,001В
Электрическое сопротивление – характеристика проводника препятствовать протеканию по нему электрического тока. Определяется как отношение напряжения на концах проводника к силе тока в нем. Измеряется в омах (Ом). В некоторых пределах величина постоянная.
- 1Ом – сопротивление проводника при протекании по нему постоянного тока силой 1А и возникающем при этом на концах напряжении в 1В.
- Из школьного курса физики все мы помним формулу для однородного проводника постоянного сечения:
- R=ρlS – сопротивление такого проводника зависит от сечения S и длины l
- где ρ – удельное сопротивление материала проводника, табличная величина.
- Между тремя вышеописанными величинами существует закон Ома для цепи постоянного тока.
- Ток в цепи прямо пропорционален величине напряжения в цепи и обратно пропорционален величине сопротивления цепи – закон Ома.
- I=U/R
- Электрической емкостью называется способность проводника накапливать электрический заряд.
- Емкость измеряется в фарадах (1Ф).
- 1Ф = 1Кл/1В
- 1Ф – это емкость конденсатора между обкладками которого возникает напряжение 1В при заряде в 1Кл.
- В практике встречаются
- 1пФ = 0,000000000001Ф
- 1нФ = 0,000000001Ф
- Индуктивность – это величина, характеризующая способность контура, по которому протекает электрический ток, создавать и накапливать магнитное поле.
- Индуктивность измеряется в генри.
- 1Гн = (В*с)/А
- 1Гн – величина, равная ЭДС самоиндукции, возникающей при изменении величины тока в контуре на 1А в течение 1секунды.
- В практике встречаются
- 1мГн = 0, 001Гн
Электрическая проводимость – величина, показывающая способность тела проводить электрический ток. Обратная величина сопротивлению.
- Электропроводность измеряется в сименсах.
- 1См = Ом-1
- Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями
Как подобрать шунт к амперметру
Как подключить стрелочный амперметр
Последние статьи
Расчет тока трансформатора по мощности и напряжению
Выпрямительные диоды: расшифровка, обозначение, ВАХ
Применение линейки в ворде
Где используется трансформаторное масло
Самое популярное
Единицы измерения физвеличин
Напряжение смещения нейтрали
Источник: https://pomegerim.ru/izmeritelnye-pribory/osnovnye-elektricheskie-velichiny-edinicy-izmereniya.php
Физические величины и единицы их измерения
Физическая величина — это это такая физическая величина, которой по соглашению присвоено числовое значение, равное единице.
В таблицах приведены основные и производные физические величины и их единицы, принятые в Международной системе единиц (СИ).
Соответствие физической величины в системе СИ
Основные величины
| Величина | Символ | Единица СИ | Описание |
| Длина | l | метр (м) | Протяжённость объекта в одном измерении. |
| Вес | m | килограмм (кг) | Величина, определяющая инерционные и гравитационные свойства тел. |
| Время | t | секунда (с) | Продолжительность события. |
| Сила электрического тока | I | ампер (А) | Протекающий в единицу времени заряд. |
| Термодинамическая температура | T | кельвин (К) | Средняя кинетическая энергия частиц объекта. |
| Сила света | Iv | кандела (кд) | Количество световой энергии, излучаемой в заданном направлении в единицу времени. |
| Количество вещества | ν | моль (моль) | Количество частиц, отнесенное к количеству атомов в 0,012 кг12C |
Производные величины
| Величина | Символ | Единица СИ | Описание |
| Площадь | S | м2 | Протяженность объекта в двух измерениях. |
| Объём | V | м3 | Протяжённость объекта в трёх измерениях. |
| Скорость | v | м/с | Быстрота изменения координат тела. |
| Ускорение | a | м/с² | Быстрота изменения скорости объекта. |
| Импульс | p | кг·м/с | Произведение массы и скорости тела. |
| Сила | F | кг·м/с2 (ньютон, Н) | Действующая на объект внешняя причина ускорения. |
| Механическая работа | A | кг·м2/с2 (джоуль, Дж) | Скалярное произведение силы и перемещения. |
| Энергия | E | кг·м2/с2 (джоуль, Дж) | Способность тела или системы совершать работу. |
| Мощность | P | кг·м2/с3 (ватт, Вт) | Скорость изменения энергии. |
| Давление | p | кг/(м·с2) (паскаль, Па) | Сила, приходящаяся на единицу площади. |
| Плотность | ρ | кг/м3 | Масса на единицу объёма. |
| Поверхностная плотность | ρA | кг/м2 | Масса на единицу площади. |
| Линейная плотность | ρl | кг/м | Масса на единицу длины. |
| Количество теплоты | Q | кг·м2/с2 (джоуль, Дж) | Энергия, передаваемая от одного тела к другому немеханическим путём |
| Электрический заряд | q | А·с (кулон, Кл) | |
| Напряжение | U | м2·кг/(с3·А) (вольт, В) | Изменение потенциальной энергии, приходящееся на единицу заряда. |
| Электрическое сопротивление | R | м2·кг/(с3·А2) (ом, Ом) | сопротивление объекта прохождению электрического тока |
| Магнитный поток | Φ | кг/(с2·А) (вебер, Вб) | Величина, учитывающая интенсивность магнитного поля и занимаемую им область. |
| Частота | ν | с−1 (герц, Гц) | Число повторений события за единицу времени. |
| Угол | α | радиан (рад) | Величина изменения направления. |
| Угловая скорость | ω | с−1 (радиан в секунду) | Скорость изменения угла. |
| Угловое ускорение | ε | с−2 (радиан на секунду в квадрате) | Быстрота изменения угловой скорости |
| Момент инерции | I | кг·м2 | Мера инертности объекта при вращении. |
| Момент импульса | L | кг·м2/c | Мера вращения объекта. |
| Момент силы | M | кг·м2/с2 | Произведение силы на длину перпендикуляра, опущенного из точки на линию действия силы. |
| Телесный угол | Ω | стерадиан (ср) |
Смотри также:
Источник: https://bingoschool.ru/blog/72/
Единицы Си механических величин
Все расчеты в проекте должны быть выполнены в единицах СИ, наименования, обозначения и правила применения которых установлены ГОСТ 8.417 — 81 (СТ СЭВ 1052 — 78) «Единицы физических величин», введенным в действие с 1 января 1982г.
Величины, выраженные в единицах устаревших систем, необходимо перевести в СИ умножением на пересчетный коэффициент (таблица 4): например, сила F=78,35 кгс (кгс — единица силы в системе МКГСС) в СИ должна быть выражена в ньютонах, значит F=78,35·9,81= 768,4 Н.
При переводе необходимо сохранять точность прежнего значения величины. Для этого необходимо полученный результат округлить до такого числа значащих цифр, сколько их было в заданном значении величины.
Важнейшие характеристики физической величины X: значение, т. е. оценка величины, выраженная произведением отвлеченного числа {X} на принятую для данной физической величины единицу [Х]: Х={X}·[Х]; размерность — dimX — связь данной величины с величинами, принятыми за основные в системе СИ.
Для механики приняты три основные системные величины: длина l, масса m и время t. Для этих величин условно приняты следующие размерности: diml=L; dimm=M; dimt=T.
Употреблять термин «размерность» вместо терминов «единица физической величины» или «обозначение единицы» неправильно.
Например: правильно выражение: «единица скорости — метр в секунду (м/с)», а выражение: «размерность скорости—метр в секунду» является неправильным.
- Основными единицами СИ для механики приняты: единица длины — метр (м), единица массы — килограмм (кг), единица времени — секунда (с).
- Дополнительными единицами СИ являются: радиан — единица плоского угла СИ и стерадиан — единица телесного угла СИ.
- Производные единицы СИ образуются из основных, дополнительных и ранее образованных производных единиц СИ.
- Нельзя использовать устаревшие наименования физических величин, например:
- Устаревшее наименование
- · Число оборотов вала в единицу времени
- · Число ударов (импульсов) в единицу времени
- · Ускорение силы тяжести
- · Абсолютное давление
- · Производительность насоса
- · Современное наименование
- · Частота вращения вала
- · Частота ударов (импульсов)
- · Ускорение свободного падения
- · Давление
- · Подача (объемная) насоса
- Для образования когерентных единиц СИ используют уравнения связи между величинами, называемые определяющими уравнениями.
Например, для давления определяющее уравнение p=F/S, где р — давление, вызванное силой F, равномерно распределенной по поверхности, площадь которой равна. S.
Угловая скорость и частота вращения имеют одинаковую размерность (T-1), но разные единицы измерения: угловая скорость [w]=1 рад/с, частота вращения [n]= 1 с-1, угловая частота [w]=1 с-1; следовательно, по единице физической величины иногда нельзя судить о самой величине.
Единицу, в целое число раз большую системной или внесистемной единицы, называют кратной, например киловатт (103 Вт), минута (60 с), мегапаскаль (106 Па). Единицу, в целое число раз меньшую системной или внесистемной единицы, называют дольной, например миллиметр (10-3 м).
При практическом использовании единицы СИ могут оказаться слишком большими или слишком малыми. Поэтому разрешается в таких случаях использовать кратные и дольные единицы, которые образуют с помощью особых приставок.
При выполнении курсовых проектов обычно используют следующие приставки и их обозначения (даны в скобках): 103 — кило (к); 106 — мега (м); 10-3 — милли (м); 10-6 — микро (мк). При расчетах рекомендуется все величины выражать в единицах СИ, заменяя приставки степенями числа 10, а десятичные кратные или дольные единицы подставлять только в конечный результат.
- Масштабы и масштабные коэффициенты. Отношение длины отрезка на чертеже (схеме, графике) в миллиметрах, изображающего какую-либо физическую величину, к значению величины в принятых единицах называют масштабом и обозначают греческой буквой m с соответствующим индексом: масштаб длины ml=(длина отрезка на чертеже, мм)/(значение длины, м), или [ml]=мм/м;
- данное выражение читается так:
- — единицей масштаба длины является отношение мм/м; масштаб силы mF=( длина отрезка на чертеже, мм)/(значение силы, Н), [mF]=мм/Н
- — единицей масштаба сил является отношение мм/Н; масштаб энергии mT=( длина отрезка на чертеже, мм)/(значение энергии, Дж), [mT]=мм/Дж
- -единицей масштаба энергии является отношение мм/Дж.
Величина, обратная масштабу, т. е. отношение значения физической величины в единицах СИ к длине отрезка в мм, изображающего эту величину на схеме, графике, называется масштабным коэффициентом и обозначается латинской буквой K с соответствующим индексом. Например, масштабный коэффициент длины Kl=(значение длины, м)/(длина отрезка на чертеже, мм), или [Kl]=м/мм;
Таблица 4. Размерности и единицы СИ механических величин
| Физическая величина | Единица СИ | Пересчетный коэффициент (при переходе к единицам СИ) | |||
| наименование | размерность | обозначение | наименование | обозначение | |
| Длина | L | l | метр | м | —— |
| Масса | M | m | килограмм | кг | 9,81 (кгс·с2/м = кг) |
| Время | T | t | секунда | с | 60 (мин = с) |
| Угол скорости | l | a,—b,—g,—q,—u,—j,—y | радиан | рад | 1,75·10-2 (град = рад) |
| Площадь | L2 | A, S | квадратный метр | м2 | —— |
| Перемещение точки | L | s | метр | м | —— |
| Скорость (линейная) | LT-1 | v | метр в секунду | м/с | 1,67·10-2 (м/мин = м/c) |
| Ускорение (линейное) | LT-2 | a | метр на секунду в квадрате | м/с2 | —— |
| Угловая скорость | T-1 | w | радиан на секунду | рад/с | —— |
| Угловое ускорение | T-2 | e,—a | радиан на секунду в квадрате | рад/с2 | —— |
| Период | T | T | секунда | с | —— |
| Частота периодического процесса | T-1 | u, f | герц | Гц | —— |
| Частота вращения | >> | n | секунда в минус первой степени | с-1 | 1,67·10-2 (об/мин = об/c) |
| Угловая частота | >> | w | >> | >> | —— |
| Частота дискретных событий (ударов, подач, импульсов) | >> | n | >> | >> | —— |
| Плотность (плотность массы) | L-3M | r | килограмм на кубический метр | кг/м3 | —— |
| Линейная плотность | L-1M | rl | килограмм на метр | кг/м | —— |
| Момент инерции | L2M | J(I) | килограмм-метр в квадрате | кг·м2 | 9,81 (кгс·м·c2 = кг·м2) |
| Сила | LMT-2 | F | ньютон | Н(кг·м/c2) | 9,81 (кгс = Н) |
| Вес | >> | G | >> | >> | 9,81 (кгс = Н) |
| Момент силы | L2MT-2 | M | ньютон-метр | Н·м | 9,81 (кгс·м = Н·м) |
| Вращающий момент, момент пары сил | >> | T, M | >> | >> | 9,81 (кгс·м = Н·м) |
| Давление | L-1MT-2 | p | паскаль | Па(Н/м2) | 0,981·105 (ат = Па) 0,0981 (ат = МПа; кгс/см2 = МПа) |
| Работа | L2MT-2 | A, W | джоуль | Дж(Н·м) | 9,81 (кгс·м = Дж) |
| Энергия | >> | E, W | >> | >> | —— |
| Потенциальная энергия | >> | Eп, U | >> | >> | —— |
| Кинетическая энергия | >> | Eк, T | >> | >> | —— |
| Мощность | L2MT-3 | P, N | ватт | Вт(Дж/с) | 0,735 (л.с. = кВТ) |
| Маховой момент | L2M | mD2 | килограмм-метр в квадрате | кг·м2 | 1 (кгс·м2 = кг·м2) |
Источник: https://studbooks.net/1447793/tovarovedenie/edinitsy_mehanicheskih_velichin
Основные механические величины и единицы их измерения
Для количественного описания механического движения физических тел используются величины, характеризующие пространство, время и рассматриваемое тело: длина l, время t и масса mВажно сказать, что длина l определяется как геометрическое расстояние между двумя точками в пространстве.
В Международнои̌ системе единиц (СИ) за единицу длины принят метр (м).
[left[l
ight]=м]
Время t между двумя событиями в заданнои̌ точке пространства определяется как разность показаний часов (прибора, работа которого основывается на строго периодическом и равномерном физическом процессе).
В Международнои̌ системе единиц (СИ) за единицу измерения времени принята секунда (с).
[left[t
ight]=c]
Согласно современным представлениям, 1 секунда представляет собой интервал времени, равный 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующᴇᴦο переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного (квантового) состояния атома цезия-133 в покое при 0о К при отсутствии возмущения внешними полями. Эᴛο определение было принято в 1967 году (уточнение относительно температуры и состояния покоя появилось в 1997 году).
Масса m тела характеризует усилие, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ надо приложить, чтобы вывести ᴇᴦο ᴎɜ положения равновесия, а так усилие, с которым оно методно притягивать другие тела. Эᴛο свидетельствует о дуализме понятия массы — как меры инертности тела и меры ᴇᴦο гравитационных свойств. Как свидетельствуют эксперименты, гравитационная и инертная масса тела равны, по крайней мере, в пределах точности измерений. Потому, кроме специальных случаев, говорят просто о массе — не уточняя, инертнои̌ или гравитационнои̌.
В Международнои̌ системе единиц (СИ) за единицу измерения массы принят килограмм.
left[m
ight]=кг
За международный прототип килограмма принята масса цилиндра, сделанного ᴎɜ платино-иридиевого сплава, высотой и диаметром около 3,9 см, хранящегося в о дворце Бретейль под Парижем. Вес эталоннои̌ массы, равный 1 кг на уровне моря на географической широте 45 {}^circ , иногда называют килограмм-силой. Исходя из всᴇᴦο выше сказанного, мы приходим к выводу, что её можно использовать либо как эталон массы абсолютнои̌ системы единиц, либо как эталон силы технической системы единиц, в которой однои̌ ᴎɜ основных единиц единица силы. В практических измерениях 1 кг можно считать равным весу 1 л чистой воды при температуре +4оС.
Единицей измерения температуры в системе СИ служит Кельвин:
left[Т
ight]=К .
1 Кельвин равен 1/273,16 термодинамической температуры тройнои̌ точки воды. Температура характеристикой энергии, которой обладают молекулы.
Количество вещества измеряют в молях: left[N
ight]=Моль
Прочие единицы измерения механических величин являются производными от основных, представляя собой их линейную комбинацию.
Производными от длины являются площадь S и объём V. Они характеризуют области пространств, соответственно, двух и трёх измерений, занимаемых протяжёнными телами.
Единицы измерения: площади — метр квадратный, объёма — метр кубический:
[left[S
ight]=м^2 left[V
ight]=м^3]
Единицей измерения скорости в СИ метр в секунду: left[v
ight]=м/c
Единица измерения силы в СИ —ньютон: left[F
ight]=Н 1Н=1frac{кгcdot м}{с^2}
Такие производные единицы измерения есть всœех других механических величин: плотности, давления, импульса, энергии, и т.д.
Производные единицы получаются ᴎɜ основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым ᴎɜ производных единиц в СИ присвоены собственные наименования, например, единице радиан.
Приставки можно использовать перед наименованиями единиц. Они означают, что единицу нужно умножить или разделить на определённое целое число, степень числа 10. К примеру, приставка ʼʼкилоʼʼ означает умножение на 1000 (километр = 1000 метров). Приставки СИ называют так десятичными приставками.
В технических системах измерений вместо единицы массы основнои̌ считается единица силы. Есть ряд других систем, близких к СИ, но использующих другие главные единицы. К примеру, в системе СГС, общепринятой до появления системы СИ, основнои̌ единицей измерения грамм, а основнои̌ единицей длины — сантиметр.
Источник: http://referatwork.ru/info-lections-55/tech/view/1876_osnovnye_mehanicheskie_velichiny_i_edinicy_ih_izmereniya
Загрузка...
