Совокупность физических величин в соответствии с принятыми, когда одни величины принимаются за независимые, а другие являются их функциями, называется системой физических величин.
Физические величины делят на основные, дополнительные и производные.
Таблица 2.1.
Основные и дополнительные единицы физических единиц системы СИ
Величина | Единица измерения | ||||||
Наименование | Размер-ность | Рекомендуемое обозначение | Наименование | обозначение | |||
русское | международное | ||||||
Основные | |||||||
Длина | L | l | метр | м | m | ||
Масса | M | m | килограмм | кг | kg | ||
Время | T | t | секунда | с | s | ||
Сила электрического тока | I | I | ампер | А | A | ||
Термодинамическая температура | Q | T | кельвин | К | K | ||
Количество вещества | N | n, υ | моль | моль | mol | ||
Сила света | J | J | кандела | кд | cd | ||
Дополнительные | |||||||
Плоский угол | - | - | радиан | рад | rad | ||
Телесный угол | - | - | стерадиан | ср | sr | ||
Совокупность основных и производных единиц физических величин, образованную в соответствии с принятыми принципам, называют системой единиц физических величине.
В Российской Федерациииспользуют систему единиц СИ (система интернациональная), введенная ГОСТ 8.417-81. Эта международная система СИ, используемая в большинстве стран мира, была принята на XI Генеральной конференции по мерам и весам в 1960 г.
Производная единица – это единица производной физической величины системы единиц, образованная в соответствии с уравнениями, связывающими её с основными единицами или с основными и уже определенными производными (таб. 2.2.)
Таблица 2.2.
Производные единицы системы СИ, имеющие специальное назначение.
Величина | Единица | |||
наименование | размерность | наименование | обозначение | Выражение через единицы СИ |
Частота | Т-1 | Герц | Гц | с-1 |
Сила, вес | LMT-2 | Ньютон | Н | м × кг × с-2 |
Давление, механическое напряжение | L-1MT-2 | Паскаль | Па | м-1×кг×с-2 |
Энергия, работа, количество теплоты | L2MT-2 | Джоуль | Дж | м2 × кг ×с-2 |
Мощность | L2MT-3 | Ватт | Вт | м2 ×кг ×с-3 |
Количество электричества | TI | Кулон | Кл | с ×А |
Электрическое напряжение, потенциал, электродвижущая сила | L2MT-3I-1 | Вольт | В | м2×кг×с-3 ×А-1 |
Электрическая емкость | L-2M-1 T4I2 | Фарад | Ф | м-2 ×кг-1 ×с4 ×А2 |
Электрическое сопротивление | L2MT-3I-2 | Ом | Ом | м2 ×кг×с-3 ×А-2 |
Электрическая проводимость | L-2M-1 T3I2 | Сименс | См | м-2 ×кг-1 с3 ×А2 |
Поток магнитной индукции | L2MT-2I-1 | Вебер | Вб | м2 ×кг×с-2 ×А-1 |
Магнитная индукция | MT-2I-1 | Тесла | Тл | кг×с-2 ×А-1 |
Индуктивность | L2MT-2I-2 | Генри | Гн | м2 ×кг×с-2 ×А-2 |
Световой поток | J | Люмен | лм | кд × ср |
Освещенность | L-2J | Люкс | лк | м-2 × кд × ср |
Активность радионуклида | T-1 | Беккерель | Бк | с-1 |
Поглощенная доза ионизирующего излучения | L2T2 | Грей | Гр | м2 ×с-2 |
Эквивалентная доза излучения | L2T2 | Зиверт | Зв | м2 ×с-2 |
Различают кратные и дольные физические величины (таблица 2.3.).
Кратная - единица физической величины в целое число раз превышающая системную или внесистемную (например: километр = 103 м т.е. кратно метру).
Дольная - единица физической величины значение которой в целое число раз меньше системной или внесистемной (например: миллиметр = 10-3 м, т.е. дольной физической величиной).
Таблица 2.3. Множители и приставки для обозначения
десятичных кратных и дольных единиц и их наименований
Множитель | приставка | Обозначение приставки | Множитель | приставка | Обозначение приставки | ||
международное | русское | международное | русское | ||||
1018 | экса | E | Э | 10-1 | деци | d | д |
1015 | пета | P | П | 10-2 | санти | c | с |
1012 | тера | T | Т | 10-3 | милли | m | м |
109 | гига | G | Г | 10-6 | микро | µ | мк |
106 | мега | M | М | 10-9 | нано | n | н |
103 | кило | k | к | 10-12 | пико | p | п |
102 | гекто | h | г | 10-15 | фемто | f | ф |
101 | дека | da | да | 10-18 | атто | a | а |
Внесистемные – это единицы не входящие в системы единиц. Разделяются на:
· допускаемые на равнее с СИ. Например единица массы – тонна; плоского угла – градус, минута, секунда; объема – литр (таблица 2.5.).
· допускаемые к применению в специальных областях. Например: астрономическая единица, парсек, световой год – единицы длины в астрономии; диоптрия – единица оптической силы в оптике; электрон-вольт – единица энергии в физике.
· Временно допускаемые к применению наравне с единицами СИ. Например: морская миля – в морской навигации; карат – единица массы в ювелирном деле. Эти единицы должны изыматься из употребления по международному соглашению.
· Изъятые из употребления. Например миллиметр ртутного столба - единица давления; лошадиная сила – единица мощности.
Таблица 2.4.
Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ.
Наименование величины | единица | ||
наименование | обозначение | Соотношение с единицей СИ | |
Масса | тонна | т | 103 кг |
атомная единица массы | а.е.м. | 1,66057 × 10-27 кг | |
Время | минута | мин | 60 с |
час | ч | 3600 с | |
сутки | сут | 86400 с | |
Плоский угол | градус | …° | (p/180) рад = 1,745329 …10-2 рад |
минута | …¢ | (p/180) рад = 2,908882 …10-4 рад | |
секунда | …² | (p/180) рад = 4,848137 …10-6 рад | |
град | град | (p/200) рад | |
Объем | литр | л | 10-3 м3 |
Длина | астрономическая единица | а.е. | 1,45598 × 1011 м (приблизительно) |
световой поток | св. год | 9,4605 × 1015 м (приблизительно) | |
парсек | пк | 3,0857 × 1016 м (приблизительно) | |
Оптическая сила | диоптрия | дптр | 1 м -1 |
Площадь | гектар | га | 104 м2 |