Физичке величине и параметри, јединице

Физичке величине

Под количинама се подразумевају оне карактеристике појава које одређују појаве и процесе и могу постојати независно од стања средине и услова. То укључује, на пример, електрични набој, јачину поља, индукцију, електричну струју итд. Окружење и услови у којима се дешавају појаве дефинисане овим величинама могу мењати ове величине углавном само квантитативно.

Физички параметри

Под параметрима се подразумевају такве карактеристике појава које одређују својства медија и супстанци и утичу на однос између самих величина. Они не могу постојати самостално и манифестују се само у њиховом деловању на стварну величину.

Параметри укључују, на пример, електричне и магнетне константе, електрични отпор, коерцитивну силу, заосталу индуктивност, параметре електричног кола (отпор, проводљивост, капацитивност, индуктивност по јединици дужине или запремине у уређају) итд.

Вредности физичких параметара

Вредности параметара обично зависе од услова под којима се ова појава јавља (од температуре, притиска, влажности итд.), али ако су ови услови константни, параметри задржавају своје вредности непромењене и стога се називају и константним .

Квантитативни (нумерички) изрази величина или параметара називају се њиховим вредностима. Треба напоменути да се вредности обично називају количинама које треба избегавати. На пример: очитавање волтметра У је 5 В, стога измерени напон (вредност) В има вредност од 5 В.

Јединице

Проучавање било које појаве у физици није ограничено на успостављање квалитативних односа између величина, ови односи морају бити квантификовани. Без познавања квантитативних зависности, нема правог увида у овај феномен.

Квантитативно, величина се може проценити само њеним мерењем, односно експерименталним упоређивањем дате физичке величине са величином исте физичке природе, која се узима као јединица мере.

Мерење може бити директно или индиректно. Код директног мерења, количина коју треба одредити упоређује се директно са мерном јединицом. Код индиректног мерења, вредности жељене величине се проналазе израчунавањем резултата директних мерења других величина које се односе на дати одређени однос.

Успостављање мерних јединица је изузетно важно како за развој науке у научним истраживањима и успостављање физичких закона, тако и у пракси за вођење технолошких процеса, као и за контролу и рачуноводство.

Јединице мере за различите величине могу се подесити произвољно без разматрања њиховог односа са другим величинама, или узимања таквих односа у обзир. У првом случају, када замените нумеричке вредности у једначини односа, потребно је додатно узети у обзир ове релације. У другом случају, потреба за овим нестаје.

Сваки систем јединица се разликује основне и изведене јединице… Основне јединице се постављају произвољно, а најчешће произилазе из неке карактеристичне физичке појаве или својства супстанце или тела. Основне јединице морају бити независне једна од друге и њихов број мора бити одређен неопходношћу и довољношћу за формирање свих изведених јединица.

Тако, на пример, број основних јединица потребних за описивање електричних и магнетних феномена је четири. Није потребно прихватити јединице основних величина као основне јединице.

Важно је само да је број основних мерних јединица једнак броју основних величина и да се могу репродуковати (у облику еталона) са максималном тачношћу.

Изведене јединице су јединице које се утврђују на основу правилности које везују вредност за коју се јединица успоставља са вредностима чије се јединице постављају независно.

Да би се добила јединица извода произвољне величине, уписује се једначина која изражава однос ове величине са величинама које су одређене основним јединицама, а затим, изједначавајући коефицијент пропорционалности (ако је у једначини) са један, количине се замењују мерним јединицама и изражавају у основним јединицама.Дакле, величина мерних јединица поклапа се са величином одговарајућих величина.

Основни системи блокова у електротехници

У физици до средине 20. века била су уобичајена два апсолутна система јединица које је развио Гаус – СГСЕ (центиметар, грам, секунда — електростатички систем) и СГСМ (центиметар, грам, секунда — магнетостатски систем), у коме су главне величине центиметар, грам, секунда и диелектрична или магнетна пермеабилност шупљине.

Први систем јединица је изведен из Кулоновог закона за интеракцију електричних наелектрисања, други - заснован на истом закону за интеракцију магнетних маса. Вредности истих величина изражене у јединицама једног система су изузетно различите од истих јединица у другом. Сходно томе, симетрични Гаусов ЦГС систем је такође постао широко распрострањен, у коме се електричне величине изражавају у ЦГСЕ систему, а магнетне у ЦГСМ систему.

Јединице ЦГС система су се у већини случајева показале као незгодне за вежбање (превелике или премале), што је довело до стварања система практичних јединица које су вишеструке јединицама ЦГС система (ампер, волт, ом, фарад). , привезак итд.) .). Они су били основа система који је својевремено био широко прихваћен. ИССА, чије су оригиналне јединице метар, килограм (маса), секунда и ампер.

Погодност овог система јединица (који се назива апсолутни практични систем) лежи у чињеници да се све његове јединице поклапају са практичним, па нема потребе за увођењем додатних коефицијената у формуле за однос између величина изражених у овом систему. јединица.

Тренутно постоји јединствен међународни систем јединица. СИ (Међународни систем), који је усвојен 1960. Заснован је на ИССА систему.

СИ систем се разликује од МЦСА по томе што се броју првих јединица прве додаје јединица термодинамичке температуре, степен Келвина, јединица за мерење количине материје је мол, а јединица светла интензитет је кандела, што омогућава да се овај систем прошири не само на електричне, магнетне и механичке појаве., већ и на друге области физике.

У систему СИ постоји седам основних јединица: килограм, метар, секунда, ампер, келвин, мол, кандела.

Да би се израчунале количине које су много веће од ове мерне јединице или много мање од ње, користе се вишекратници и подмножници јединица. Ове јединице се добијају додавањем одговарајућег префикса имену основне јединице.

Историја формирања СИ система и основне јединице овог система су дате у овом чланку: СИ мерни систем — историјат, сврха, улога у физици