U načelu, može se zamisliti bilo koji veliki broj različitih sustava jedinica, ali samo nekoliko se široko koristi. Diljem svijeta metrički sustav se koristi za znanstvena i tehnička mjerenja, au većini zemalja u industriji i svakodnevnom životu.

Osnovne jedinice.

U sustavu jedinica svakoj mjerenoj fizikalnoj veličini mora postojati odgovarajuća mjerna jedinica. Dakle, potrebna je posebna mjerna jedinica za duljinu, površinu, obujam, brzinu itd., a svaka takva jedinica može se odrediti odabirom jednog ili drugog standarda. Ali sustav jedinica pokazuje se mnogo prikladnijim ako je u njemu samo nekoliko jedinica odabrano kao osnovne, a ostale su određene kroz osnovne. Dakle, ako je jedinica duljine metar, čiji je standard pohranjen u Državnoj mjeriteljskoj službi, tada se jedinica površine može smatrati kvadratnim metrom, jedinica volumena je kubični metar, jedinica brzine je metar u sekundi itd.

Pogodnost takvog sustava jedinica (osobito za znanstvenike i inženjere, koji se mjerenjima bave puno češće od ostalih ljudi) je u tome što se matematički odnosi između osnovnih i izvedenih jedinica sustava ispostavljaju jednostavnijima. U ovom slučaju jedinica brzine je jedinica udaljenosti (duljine) po jedinici vremena, jedinica ubrzanja je jedinica promjene brzine po jedinici vremena, jedinica sile je jedinica ubrzanja po jedinici mase itd. U matematičkom zapisu to izgleda ovako: v = l/t, a = v/t, F = ma = ml/t 2. Prikazane formule pokazuju "dimenziju" veličina koje se razmatraju, uspostavljajući odnose između jedinica. (Slične formule vam omogućuju određivanje jedinica za veličine kao što su tlak ili električna struja.) Takvi odnosi su opće prirode i vrijede bez obzira u kojim se jedinicama (metar, stopa ili aršin) mjeri duljina i koje su jedinice odabrane za druge količine.

U tehnici se osnovna mjerna jedinica mehaničkih veličina obično ne uzima kao jedinica za masu, već kao jedinica za silu. Dakle, ako se u sustavu koji se najčešće koristi u fizikalnim istraživanjima kao etalon mase uzima metalni cilindar, onda se u tehničkom sustavu on smatra etalonom sile koja uravnotežuje silu gravitacije koja na njega djeluje. Ali budući da sila gravitacije nije ista na različitim točkama Zemljine površine, specifikacija lokacije je neophodna za točnu implementaciju standarda. Povijesno gledano, lokacija je bila na razini mora na geografskoj širini od 45°. Trenutačno se takav standard definira kao sila potrebna da se navedenom cilindru da određeno ubrzanje. Istina, u tehnici se mjerenja obično ne provode s tolikom točnošću da je potrebno voditi računa o varijacijama gravitacije (ako ne govorimo o kalibraciji mjernih instrumenata).

Mnogo je zbrke oko pojmova mase, sile i težine. Činjenica je da postoje jedinice za sve ove tri veličine koje imaju iste nazive. Masa je inercijalna karakteristika tijela koja pokazuje koliko ga je teško vanjskom silom izvesti iz stanja mirovanja ili ravnomjernog i pravocrtnog gibanja. Jedinica sile je sila koja, djelujući na jedinicu mase, mijenja svoju brzinu za jednu jedinicu brzine u jedinici vremena.

Sva tijela privlače jedno drugo. Dakle, svako tijelo u blizini Zemlje je privlači. Drugim riječima, Zemlja stvara silu gravitaciju koja djeluje na tijelo. Ta se sila naziva njegovom težinom. Sila težine, kao što je gore navedeno, nije ista na različitim točkama na površini Zemlje i na različitim visinama iznad razine mora zbog razlika u gravitacijskom privlačenju i u očitovanju Zemljine rotacije. Međutim, ukupna masa dane količine tvari je nepromijenjena; isti je i u međuzvjezdanom prostoru i na bilo kojoj točki na Zemlji.

Precizni pokusi su pokazali da je sila teže koja djeluje na različita tijela (tj. njihova težina) proporcionalna njihovoj masi. Prema tome, mase se mogu uspoređivati ​​na vagi, a mase koje se na jednom mjestu pokažu jednake bit će iste i na bilo kojem drugom mjestu (ako se usporedba provodi u vakuumu da se isključi utjecaj istisnutog zraka). Ako se određeno tijelo izvaže na opružnoj vagi, uravnotežujući silu teže sa silom ispružene opruge, tada će rezultati mjerenja težine ovisiti o mjestu gdje se mjerenja vrše. Stoga se opružne vage moraju namjestiti na svakom novom mjestu tako da ispravno pokazuju masu. Jednostavnost samog postupka vaganja bila je razlog da je sila teže koja djeluje na etalon mase prihvaćena kao samostalna mjerna jedinica u tehnici. TOPLINA.

Metrički sustav jedinica.

Metrički sustav opći je naziv za međunarodni decimalni sustav jedinica čije su osnovne jedinice metar i kilogram. Iako postoje neke razlike u detaljima, elementi sustava isti su u cijelom svijetu.

Priča.

Metrički sustav proizašao je iz propisa koje je 1791. i 1795. usvojila francuska nacionalna skupština, definirajući metar kao desetmilijunti dio Zemljinog meridijana od Sjevernog pola do ekvatora.

Dekretom izdanim 4. srpnja 1837. metrički sustav proglašen je obveznim za korištenje u svim trgovačkim transakcijama u Francuskoj. Postupno je zamijenio lokalne i nacionalne sustave u drugim europskim zemljama i zakonski je prihvaćen kao prihvatljiv u Ujedinjenom Kraljevstvu i SAD-u. Sporazumom koji je 20. svibnja 1875. potpisalo sedamnaest zemalja stvorena je međunarodna organizacija čiji je cilj očuvanje i poboljšanje metričkog sustava.

Jasno je da su tvorci metričkog sustava definiranjem metra kao desetmilijuntog dijela četvrtine zemljinog meridijana nastojali postići nepromjenjivost i točnu obnovljivost sustava. Uzeli su gram kao jedinicu mase, definirajući ga kao masu jednog milijuntog dijela kubnog metra vode pri njenoj najvećoj gustoći. Budući da ne bi bilo baš zgodno provoditi geodetska mjerenja četvrtine zemljinog meridijana sa svakom prodajom metra tkanine ili uravnotežiti košaru krumpira na tržnici s odgovarajućom količinom vode, stvoreni su metalni standardi koji su reproducirali te idealne definicije s iznimnom točnošću.

Ubrzo je postalo jasno da se metalni standardi duljine mogu međusobno uspoređivati, unoseći mnogo manje pogreške nego kad se bilo koji takav standard uspoređuje s četvrtinom Zemljinog meridijana. Osim toga, postalo je jasno da je točnost međusobnog uspoređivanja metalnih etalona mase puno veća od točnosti usporedbe bilo kojeg takvog etalona s masom odgovarajućeg volumena vode.

S tim u vezi, Međunarodna komisija za metar 1872. odlučila je prihvatiti "arhivski" metar pohranjen u Parizu "onakav kakav jest" kao standard duljine. Isto tako, članovi Povjerenstva prihvatili su arhivski platinasto-iridijski kilogram kao etalon mase, “smatrajući da je jednostavan odnos koji su tvorci metričkog sustava uspostavili između jedinice težine i jedinice volumena predstavljen postojećim kilogramom s točnošću dovoljnom za uobičajene primjene u industriji i trgovini, a egzaktne znanosti ne trebaju jednostavan numerički odnos ove vrste, već izuzetno savršenu definiciju ovog odnosa.” Godine 1875. mnoge su zemlje diljem svijeta potpisale sporazum o metru, a tim je sporazumom uspostavljen postupak za koordinaciju mjeriteljskih standarda za svjetsku znanstvenu zajednicu preko Međunarodnog ureda za utege i mjere i Opće konferencije za utege i mjere.

Nova međunarodna organizacija odmah je počela razvijati međunarodne standarde za duljinu i masu i slati njihove kopije svim zemljama sudionicama.

Etaloni duljine i mase, međunarodni prototipovi.

Međunarodni prototipovi etalona za duljinu i masu - metar i kilogram - pohranjeni su u Međunarodnom uredu za utege i mjere, koji se nalazi u Sèvresu, predgrađu Pariza. Standardni metar bio je ravnalo izrađeno od legure platine s 10% iridija, čiji je presjek dobio poseban X-oblik kako bi se povećala krutost savijanja s minimalnim volumenom metala. U utoru takvog ravnala nalazila se uzdužna ravna površina, a metar je definiran kao udaljenost između središta dvaju poteza nanesenih preko ravnala na njegovim krajevima, pri standardnoj temperaturi od 0 °C. Masa cilindra izrađen od iste platine uzet je kao međunarodni prototip kilograma, legure iridija, isti kao standardni metar, s visinom i promjerom od oko 3,9 cm. Težina ove standardne mase, jednaka 1 kg na razini mora na širine 45°, ponekad se naziva kilogram-sila. Dakle, može se koristiti ili kao etalon mase za apsolutni sustav jedinica ili kao etalon sile za tehnički sustav jedinica u kojem je jedna od osnovnih jedinica jedinica za silu.

Međunarodni prototipovi odabrani su iz velike serije identičnih standarda proizvedenih u isto vrijeme. Ostali etaloni iz ove serije preneseni su u sve zemlje sudionice kao nacionalni prototipovi (primarni državni etaloni), koji se povremeno vraćaju Međunarodnom uredu radi usporedbe s međunarodnim etalonima. Usporedbe napravljene u raznim vremenima od tada pokazuju da ne pokazuju odstupanja (od međunarodnih standarda) izvan granica točnosti mjerenja.

Međunarodni SI sustav.

Znanstvenici 19. stoljeća vrlo su dobro prihvatili metrički sustav. dijelom zato što je predložen kao međunarodni sustav jedinica, dijelom zato što se teoretski pretpostavljalo da se njegove jedinice mogu neovisno reproducirati, a također i zbog svoje jednostavnosti. Znanstvenici su počeli razvijati nove jedinice za različite fizičke veličine kojima su se bavili, na temelju elementarnih zakona fizike i povezujući te jedinice s metričkim jedinicama duljine i mase. Potonji su sve više osvajali razne europske zemlje, u kojima su prije bile u uporabi mnoge nepovezane jedinice za različite količine.

Iako su sve zemlje koje su prihvatile metrički sustav jedinica imale gotovo identične standarde za metričke jedinice, pojavile su se različite razlike u izvedenim jedinicama između različitih zemalja i različitih disciplina. U području elektriciteta i magnetizma pojavila su se dva odvojena sustava izvedenih jedinica: elektrostatički, koji se temelji na sili kojom dva električna naboja djeluju jedan na drugog, i elektromagnetski, koji se temelji na sili međudjelovanja između dva hipotetska magnetska pola.

Situacija se dodatno zakomplicirala dolaskom sustava tzv. praktične električne jedinice uvedene sredinom 19. stoljeća. od strane Britanske udruge za napredak znanosti kako bi se zadovoljili zahtjevi tehnologije žičane telegrafije koja se brzo razvija. Takve praktične jedinice ne podudaraju se s jedinicama obaju gore spomenutih sustava, već se od jedinica elektromagnetskog sustava razlikuju samo faktorima jednakima cijelim potencijama broja deset.

Dakle, za tako uobičajene električne veličine kao što su napon, struja i otpor, postojalo je nekoliko opcija za prihvaćene mjerne jedinice, a svaki znanstvenik, inženjer i učitelj morao je sam odlučiti koja je od tih opcija najbolja za njega. U vezi s razvojem elektrotehnike u drugoj polovici 19. i prvoj polovici 20.st. Praktične jedinice su se sve više koristile i na kraju su zavladale terenom.

Da bi se takva zabuna otklonila početkom 20.st. iznijet je prijedlog da se kombiniraju praktične električne jedinice s odgovarajućim mehaničkim jedinicama temeljenim na metričkim jedinicama duljine i mase, te da se izgradi neka vrsta koherentnog sustava. Godine 1960. XI. Opća konferencija za utege i mjere usvojila je jedinstveni Međunarodni sustav jedinica (SI), definirala osnovne jedinice ovog sustava i propisala upotrebu određenih izvedenih jedinica, “bez prejudiciranja drugih koje se mogu dodati u budućnosti .” Time je prvi put u povijesti međunarodnim sporazumom usvojen međunarodni koherentni sustav jedinica. Sada je prihvaćen kao pravni sustav mjernih jedinica u većini zemalja u svijetu.

Međunarodni sustav jedinica (SI) usklađeni je sustav koji pruža jednu i samo jednu mjernu jedinicu za bilo koju fizičku veličinu, poput duljine, vremena ili sile. Nekim jedinicama dati su posebni nazivi, primjer je jedinica za tlak paskal, dok su nazivi drugih izvedeni iz naziva jedinica iz kojih su izvedene, primjerice jedinica za brzinu - metar u sekundi. Osnovne jedinice, zajedno s dvije dodatne geometrijske, prikazane su u tablici. 1. Izvedene jedinice za koje su usvojeni posebni nazivi dane su u tablici. 2. Od svih izvedenih mehaničkih jedinica najvažnije su jedinica za silu newton, jedinica za energiju joule i jedinica za snagu watt. Newton se definira kao sila koja daje akceleraciju od jednog metra u sekundi na kvadrat masi od jednog kilograma. Joule je jednak obavljenom radu kada se točka primjene sile jednake jednom Newtonu pomakne za udaljenost od jednog metra u smjeru sile. Watt je snaga pri kojoj se jedan džul rada izvrši u jednoj sekundi. Električne i druge izvedene jedinice bit će razmotrene u nastavku. Službene definicije glavnih i sporednih jedinica su sljedeće.

Metar je duljina puta koju prijeđe svjetlost u vakuumu za 1/299,792,458 sekunde. Ova je definicija usvojena u listopadu 1983.

Kilogram je jednak masi međunarodnog prototipa kilograma.

Sekunda je trajanje od 9 192 631 770 perioda oscilacija zračenja koje odgovaraju prijelazima između dvije razine hiperfine strukture osnovnog stanja atoma cezija-133.

Kelvin je jednak 1/273,16 termodinamičke temperature trojne točke vode.

Mol je jednak količini tvari koja sadrži isti broj strukturnih elemenata kao atomi u izotopu ugljik-12 mase 0,012 kg.

Radijan je ravni kut između dva polumjera kruga, duljina luka između kojih je jednaka polumjeru.

Steradijan je jednak čvrstom kutu s vrhom u središtu sfere, koji na svojoj površini izrezuje površinu jednaku površini kvadrata sa stranicom jednakom polumjeru sfere.

Za formiranje decimalnih višekratnika i podumnožnika propisan je niz prefiksa i faktora navedenih u tablici. 3.

Dakle, kilometar (km) je 1000 m, a milimetar je 0,001 m. (Ovi prefiksi vrijede za sve jedinice, kao što su kilovati, miliamperi itd.)

Izvorno je zamišljeno da jedna od osnovnih jedinica bude gram, što se odrazilo i na nazive jedinica za masu, ali danas je osnovna jedinica kilogram. Umjesto naziva megagram koristi se riječ tona. U disciplinama fizike, kao što je mjerenje valne duljine vidljive ili infracrvene svjetlosti, često se koristi milijunti dio metra (mikrometar). U spektroskopiji se valne duljine često izražavaju u angstremima (Å); Angstrom je jednak jednoj desetini nanometra, tj. 10 - 10 m. Za zračenje kraće valne duljine, kao što su X-zrake, u znanstvenim je publikacijama dopušteno koristiti pikometar i x-jedinicu (1 x-jedinica = 10 –13 m). Zapremina jednaka 1000 kubičnih centimetara (jedan kubični decimetar) naziva se litra (L).

Masa, duljina i vrijeme.

Sve osnovne SI jedinice, osim kilograma, trenutno su definirane u smislu fizikalnih konstanti ili fenomena koji se smatraju nepromjenjivima i ponovljivima s visokom točnošću. Što se tiče kilograma, još nije pronađen način da se on implementira sa stupnjem ponovljivosti koji se postiže u postupcima usporedbe raznih etalona mase s međunarodnim prototipom kilograma. Takva se usporedba može provesti vaganjem na opružnoj vagi, čija pogreška ne prelazi 1H 10 –8. Etaloni višestrukih i podvišestrukih jedinica za kilogram utvrđuju se kombiniranim vaganjem na vagi.

Budući da je mjerač definiran u smislu brzine svjetlosti, može se samostalno reproducirati u svakom dobro opremljenom laboratoriju. Tako se pomoću interferencijske metode mogu provjeriti mjere duljine linije i kraja, koje se koriste u radionicama i laboratorijima, izravnom usporedbom s valnom duljinom svjetlosti. Pogreška kod takvih metoda u optimalnim uvjetima ne prelazi milijardu (1H 10 –9). Razvojem laserske tehnologije takva su mjerenja postala vrlo pojednostavljena, a njihov raspon znatno proširen.

Isto tako, drugi se, prema suvremenoj definiciji, može samostalno realizirati u nadležnom laboratoriju u postrojenju s atomskim snopom. Atome zrake pobuđuje visokofrekventni oscilator podešen na atomsku frekvenciju, a elektronički sklop mjeri vrijeme brojeći periode titranja u oscilatorskom krugu. Takva mjerenja mogu se provesti s točnošću reda veličine 1H 10 -12 - mnogo većom nego što je to bilo moguće s prethodnim definicijama sekunde, temeljenim na rotaciji Zemlje i njezinoj revoluciji oko Sunca. Vrijeme i njegova recipročna vrijednost, frekvencija, jedinstveni su po tome što se njihovi standardi mogu prenositi radiom. Zahvaljujući tome, svatko tko ima odgovarajuću radioprijamnu opremu može primati signale točnog vremena i referentne frekvencije, koji se u točnosti gotovo ne razlikuju od onih koji se emitiraju eterom.

Mehanika.

Temperatura i toplina.

Mehaničke jedinice ne dopuštaju rješavanje svih znanstvenih i tehničkih problema bez uključivanja drugih odnosa. Iako su rad koji se vrši pri pomicanju mase protiv djelovanja sile i kinetička energija određene mase u prirodi ekvivalentni toplinskoj energiji tvari, prikladnije je temperaturu i toplinu smatrati zasebnim veličinama koje ne ovise o mehaničkim.

Termodinamička temperaturna skala.

Jedinica termodinamičke temperature Kelvin (K), koja se naziva kelvin, određena je trostrukom točkom vode, tj. temperatura na kojoj je voda u ravnoteži s ledom i parom. Uzeta je da ta temperatura iznosi 273,16 K, što određuje termodinamičku temperaturnu ljestvicu. Ova ljestvica, koju je predložio Kelvin, temelji se na drugom zakonu termodinamike. Ako postoje dva toplinska spremnika s konstantnom temperaturom i reverzibilni toplinski stroj koji prenosi toplinu s jednoga na drugi u skladu s Carnotovim ciklusom, tada je omjer termodinamičkih temperatura dvaju spremnika dan izrazom T 2 /T 1 = –Q 2 Q 1 gdje Q 2 i Q 1 – količina topline predana svakom od spremnika (predznak minus označava da se toplina preuzima iz jednog od spremnika). Dakle, ako je temperatura toplijeg spremnika 273,16 K, a toplina oduzeta iz njega dvostruko je veća od topline predane drugom spremniku, tada je temperatura drugog spremnika 136,58 K. Ako je temperatura drugog spremnika je 0 K, tada se uopće neće prenositi toplina, jer je sva energija plina pretvorena u mehaničku energiju u adijabatskom dijelu ciklusa širenja. Ova temperatura se naziva apsolutna nula. Termodinamička temperatura koja se obično koristi u znanstvenim istraživanjima podudara se s temperaturom uključenom u jednadžbu stanja idealnog plina PV = RT, Gdje P- pritisak, V– volumen i R– plinska konstanta. Jednadžba pokazuje da je za idealan plin umnožak volumena i tlaka proporcionalan temperaturi. Ovaj zakon nije točno zadovoljen ni za jedan od realnih plinova. Ali ako se naprave korekcije za virijske sile, tada nam širenje plinova omogućuje reprodukciju termodinamičke temperaturne ljestvice.

Međunarodna temperaturna ljestvica.

U skladu s gore navedenom definicijom, plinskom se termometrijom može mjeriti temperatura s vrlo visokom točnošću (do približno 0,003 K blizu trojne točke). Otporni termometar od platine i spremnik plina smješteni su u toplinski izoliranu komoru. Zagrijavanjem komore raste električni otpor termometra i raste tlak plina u spremniku (u skladu s jednadžbom stanja), a kada se ohladi uočava se suprotna slika. Istodobnim mjerenjem otpora i tlaka možete kalibrirati termometar prema tlaku plina, koji je proporcionalan temperaturi. Termometar se zatim stavlja u termostat u kojem se tekuća voda može održavati u ravnoteži sa svojom krutom i parovitom fazom. Mjerenjem njegovog električnog otpora na ovoj temperaturi dobiva se termodinamička ljestvica, budući da se temperaturi trojne točke pripisuje vrijednost jednaka 273,16 K.

Postoje dvije međunarodne temperaturne ljestvice – Kelvin (K) i Celzijus (C). Temperatura na Celzijevoj ljestvici dobiva se od temperature na Kelvinovoj ljestvici oduzimanjem 273,15 K od potonje.

Točna mjerenja temperature plinskom termometrijom zahtijevaju mnogo rada i vremena. Stoga je 1968. uvedena Međunarodna praktična temperaturna ljestvica (IPTS). Pomoću ove ljestvice u laboratoriju se mogu kalibrirati termometri različitih vrsta. Ova je ljestvica uspostavljena korištenjem platinastog otpornog termometra, termoelementa i radijacijskog pirometra, koji se koriste u temperaturnim intervalima između određenih parova konstantnih referentnih točaka (temperaturne referentne vrijednosti). MPTS je trebao odgovarati termodinamičkoj ljestvici s najvećom mogućom točnošću, ali, kako se kasnije pokazalo, njegova su odstupanja bila vrlo značajna.

Fahrenheitova temperaturna ljestvica.

Fahrenheitova temperaturna ljestvica, koja se naširoko koristi u kombinaciji s britanskim tehničkim sustavom jedinica, kao iu neznanstvenim mjerenjima u mnogim zemljama, obično se određuje dvjema stalnim referentnim točkama - talištem leda (32 °F) i vrelište vode (212 ° F) pri normalnom (atmosferskom) tlaku. Stoga, da biste dobili Celzijevu temperaturu od Fahrenheitove temperature, trebate oduzeti 32 od potonje i pomnožiti rezultat s 5/9.

Jedinice topline.

Budući da je toplina oblik energije, može se mjeriti u džulima, a ta je metrička jedinica prihvaćena međunarodnim sporazumom. Ali budući da se količina topline nekoć određivala promjenom temperature određene količine vode, jedinica zvana kalorija postala je raširena i jednaka je količini topline potrebnoj da se temperatura jednog grama vode poveća za 1 °C Zbog činjenice da toplinski kapacitet vode ovisi o temperaturi, morao sam pojasniti kalorijsku vrijednost. Pojavile su se najmanje dvije različite kalorije - "termokemijska" (4,1840 J) i "para" (4,1868 J). “Kalorija” koja se koristi u dijetetici zapravo je kilokalorija (1000 kalorija). Kalorija nije SI jedinica i više se ne koristi u većini područja znanosti i tehnologije.

Elektricitet i magnetizam.

Sve općeprihvaćene električne i magnetske mjerne jedinice temelje se na metričkom sustavu. Sukladno suvremenim definicijama električnih i magnetskih jedinica, sve su one izvedene jedinice, izvedene određenim fizikalnim formulama iz metričkih jedinica duljine, mase i vremena. Budući da većinu električnih i magnetskih veličina nije tako lako izmjeriti spomenutim etalonima, pokazalo se da je prikladnije za neke od navedenih etalona uspostaviti, odgovarajućim pokusima, izvedene etalone, a druge mjeriti pomoću takvih etalona.

SI jedinice.

Dolje je popis SI električnih i magnetskih jedinica.

Amper, jedinica električne struje, jedna je od šest osnovnih jedinica SI sustava. Amper je jakost stalne struje koja bi pri prolazu kroz dva paralelna ravna vodiča beskonačne duljine zanemarivo male površine kružnog presjeka, smještena u vakuumu na međusobnoj udaljenosti od 1 m, izazvala na svakoj dionici vodiča duljine 1 m međudjelovanje sile jednake 2H 10 - 7 N.

Volt, jedinica razlike potencijala i elektromotorne sile. Volt je električni napon u dijelu električnog kruga s istosmjernom strujom od 1 A uz potrošnju energije od 1 W.

Coulomb, jedinica količine elektriciteta (električnog naboja). Coulomb je količina elektriciteta koja prolazi kroz poprečni presjek vodiča pri konstantnoj struji od 1 A u 1 s.

Farad, jedinica za električni kapacitet. Farad je kapacitet kondenzatora na čijim se pločama pri naboju na 1 C pojavljuje električni napon od 1 V.

Henry, jedinica induktiviteta. Henry je jednak induktivitetu kruga u kojem se javlja samoinduktivna emf od 1 V kada se struja u tom krugu jednoliko promijeni za 1 A u 1 s.

Weberova jedinica magnetskog toka. Weber je magnetski tok, kada se smanji na nulu, u strujnom krugu spojenom na njega teče električni naboj jednak 1 C koji ima otpor 1 Ohm.

Tesla, jedinica za magnetsku indukciju. Tesla je magnetska indukcija jednolikog magnetskog polja, u kojem je magnetski tok kroz ravnu površinu od 1 m2, okomito na indukcijske linije, jednak 1 Wb.

Praktični standardi.

Svjetlo i osvjetljenje.

Svjetlosni intenzitet i jedinice osvjetljenja ne mogu se odrediti samo na temelju mehaničkih jedinica. Tok energije u svjetlosnom valu možemo izraziti u W/m2, a intenzitet svjetlosnog vala u V/m, kao i kod radio valova. No, percepcija osvjetljenja je psihofizički fenomen u kojem nije bitan samo intenzitet izvora svjetlosti, već i osjetljivost ljudskog oka na spektralnu distribuciju tog intenziteta.

Prema međunarodnom sporazumu, jedinica za svjetlosnu jakost je kandela (ranije zvana svijeća), jednaka jačini svjetlosti u određenom smjeru izvora koji emitira monokromatsko zračenje frekvencije 540H 10 12 Hz ( l= 555 nm), energetska sila svjetlosnog zračenja čija je u tom smjeru 1/683 W/sr. To otprilike odgovara jačini svjetlosti svijeće od spermaceta, koja je nekada služila kao standard.

Ako je svjetlosna jakost izvora jedna kandela u svim smjerovima, tada je ukupni svjetlosni tok 4 str lumena. Dakle, ako se ovaj izvor nalazi u središtu kugle polumjera 1 m, tada je osvijetljenost unutarnje površine kugle jednaka jednom lumenu po kvadratnom metru, tj. jedan apartman.

Rendgensko i gama zračenje, radioaktivnost.

Rendgensko zračenje (R) je zastarjela jedinica doze ekspozicije rendgenskog, gama i fotonskog zračenja, jednaka količini zračenja koja, uzimajući u obzir sekundarno elektronsko zračenje, stvara ione u 0,001 293 g zraka koji nose naboj. jednako jednoj jedinici CGS naboja svakog znaka. SI jedinica apsorbirane doze zračenja je gray, jednak 1 J/kg. Standard za apsorbiranu dozu zračenja je postrojenje s ionizacijskim komorama koje mjere ionizaciju proizvedenu zračenjem.

Fizička veličina je jedno od svojstava fizičkog objekta (pojave, procesa), koje je kvalitativno zajedničko mnogim fizičkim objektima, a razlikuje se po kvantitativnoj vrijednosti.

Svaka fizikalna veličina ima svoje kvalitativne i kvantitativne karakteristike. Kvalitativnu karakteristiku određuje kakvo svojstvo materijalnog objekta ili koju značajku materijalnog svijeta ta veličina karakterizira. Dakle, svojstvo “čvrstoća” kvantitativno karakterizira materijale kao što su čelik, drvo, tkanina, staklo i mnoge druge, dok je kvantitativna vrijednost čvrstoće za svakog od njih potpuno različita. Za izražavanje kvantitativnog sadržaja svojstva određenog objekta koristi se koncept "veličine fizičke veličine". Ova se veličina postavlja tijekom postupka mjerenja.

Svrha mjerenja je određivanje vrijednosti fizičke veličine - određenog broja prihvaćenih jedinica (na primjer, rezultat mjerenja mase proizvoda je 2 kg, visina zgrade je 12 m itd.). ).

Ovisno o stupnju približavanja objektivnosti, razlikuju se stvarne, stvarne i izmjerene vrijednosti fizičke veličine. Prava vrijednost fizičke veličine je ovo je vrijednost koja idealno odražava odgovarajuće svojstvo objekta u kvalitativnom i kvantitativnom smislu. Zbog nesavršenosti mjernih alata i metoda, praktički je nemoguće dobiti prave vrijednosti veličina. Mogu se samo teoretski zamisliti. A vrijednosti dobivene tijekom mjerenja samo se u većoj ili manjoj mjeri približavaju stvarnoj vrijednosti.

Stvarna vrijednost fizičke veličine je ovo je vrijednost količine koja je pronađena eksperimentalno i toliko je blizu prave vrijednosti da se može koristiti umjesto nje za određenu svrhu.

Izmjerena vrijednost fizikalne veličine je vrijednost dobivena mjerenjem posebnim metodama i mjernim instrumentima.

Pri planiranju mjerenja treba težiti tome da raspon mjernih veličina odgovara zahtjevima mjernog zadatka (npr. pri kontroli izmjerene veličine moraju odražavati odgovarajuće pokazatelje kvalitete proizvoda).

Za svaki parametar proizvoda moraju biti ispunjeni sljedeći zahtjevi: - ispravna formulacija izmjerene količine, isključujući mogućnost različitog tumačenja (npr. potrebno je jasno definirati u kojim slučajevima "masa" ili "težina" proizvoda) , "volumen" ili "kapacitet" posude, itd. .);

Sigurnost svojstava objekta koji se mjeri (na primjer, "temperatura u prostoriji nije veća od ... ° C" dopušta mogućnost različitih tumačenja. Potrebno je promijeniti formulaciju zahtjeva tako da da je jasno je li ovaj zahtjev postavljen za maksimalnu ili prosječnu temperaturu prostorije, što će se dalje uzeti u obzir pri izvođenju mjerenja)

Korištenje standardiziranih pojmova (određene pojmove treba objasniti pri prvom spominjanju).

Postoji nekoliko definicija pojma "mjerenje", od kojih svaka opisuje neku karakterističnu značajku ovog višestranog procesa. U skladu s GOST 16263-70 "GSI. Mjeriteljstvo. Termini i definicije" mjerenje - To je eksperimentalno određivanje vrijednosti fizičke veličine pomoću posebnih tehničkih sredstava. Ova široko prihvaćena definicija mjerenja odražava njegovu svrhu i također isključuje mogućnost korištenja ovog koncepta izvan veze s fizičkim eksperimentima i mjernom tehnologijom. Fizikalni pokus shvaća se kao kvantitativna usporedba dviju homogenih veličina, od kojih se jedna uzima kao jedinica, čime se mjerenja "vezuju" s veličinama jedinica reproduciranih etalonima.

Zanimljivo je spomenuti tumačenje ovog pojma od strane filozofa P. A. Florenskog, koje je uključeno u izdanje “Tehničke enciklopedije” iz 1931. “Mjerenje je glavni kognitivni proces znanosti i tehnologije, putem kojeg se nepoznata veličina kvantitativno uspoređuje s drugi, homogen s njim i smatran poznatim.”

Mjerenja se, ovisno o načinu dobivanja brojčane vrijednosti izmjerene veličine, dijele na izravna i neizravna.

Izravna mjerenja - mjerenja u kojima se željena vrijednost veličine nalazi izravno iz eksperimentalnih podataka. Na primjer, mjerenje duljine ravnalom, temperature termometrom itd.

Neizravna mjerenja - mjerenja u kojima se željeni

vrijednost veličine nalazi se na temelju poznatog odnosa između te veličine i veličina podvrgnutih izravnim mjerenjima. Na primjer, površina pravokutnika određena je rezultatima mjerenja njegovih stranica (s=l.d), gustoća čvrstog tijela određena je rezultatima mjerenja njegove mase i volumena (p=m/v) itd.

U praksi su najraširenija izravna mjerenja jer jednostavni su i mogu se brzo dovršiti. Neizravna mjerenja koriste se kada nije moguće dobiti vrijednost veličine izravno iz eksperimentalnih podataka (primjerice, određivanje tvrdoće krutine) ili kada su instrumenti za mjerenje veličina uključenih u formulu točniji nego za mjerenje željene količine .

Podjela mjerenja na izravna i neizravna omogućuje korištenje određenih metoda za procjenu pogrešaka njihovih rezultata.

Fizička veličina je fizičko svojstvo materijalnog predmeta, procesa, fizičke pojave, kvantitativno obilježeno.

Vrijednost fizikalne veličine izražena jednim ili više brojeva koji karakteriziraju ovu fizičku veličinu, označavajući mjernu jedinicu.

Veličina fizičke veličine su vrijednosti brojeva koji se pojavljuju u vrijednosti fizičke veličine.

Mjerne jedinice fizikalnih veličina.

Mjerna jedinica fizičke veličine je veličina fiksne veličine kojoj je dodijeljena brojčana vrijednost jednaka jedan. Služi za kvantitativno izražavanje fizikalnih veličina koje su mu homogene. Sustav jedinica fizikalnih veličina je skup osnovnih i izvedenih jedinica koji se temelji na određenom sustavu veličina.

Samo je nekoliko sustava jedinica postalo široko rasprostranjeno. U većini slučajeva, mnoge zemlje koriste metrički sustav.

Osnovne jedinice.

Mjerenje fizičke veličine - znači usporediti je s drugom sličnom fizikalnom veličinom uzetom kao jedinica.

Duljina predmeta uspoređuje se s jedinicom duljine, masa tijela s jedinicom težine itd. Ali ako jedan istraživač mjeri duljinu u hvatima, a drugi u stopama, bit će im teško usporediti te dvije vrijednosti. Stoga se sve fizičke veličine diljem svijeta obično mjere u istim jedinicama. Godine 1963. usvojen je Međunarodni sustav jedinica SI (System international - SI).

Za svaku fizikalnu veličinu u sustavu jedinica mora postojati odgovarajuća mjerna jedinica. Standard jedinice je njegova fizička implementacija.

Standard dužine je metar- razmak između dva udarca na posebno oblikovanoj šipki izrađenoj od legure platine i iridija.

Standard vrijeme služi kao trajanje bilo kojeg redovito ponavljajućeg procesa, za koji je odabrano kretanje Zemlje oko Sunca: Zemlja napravi jednu revoluciju godišnje. No jedinica vremena se ne uzima kao godina, već daj mi sekundu.

Za jedinicu ubrzati uzeti brzinu takvog jednolikog pravocrtnog gibanja pri kojem tijelo prijeđe 1 m u 1 s.

Posebna mjerna jedinica koristi se za površinu, obujam, duljinu itd. Svaka jedinica se određuje pri odabiru pojedinog standarda. Ali sustav jedinica je puno prikladniji ako je samo nekoliko jedinica odabrano kao glavne, a ostale su određene kroz glavne. Na primjer, ako je jedinica za duljinu metar, tada će jedinica za površinu biti kvadratni metar, volumen će biti kubni metar, brzina će biti metar u sekundi itd.

Osnovne jedinice Fizičke veličine u Međunarodnom sustavu jedinica (SI) su: metar (m), kilogram (kg), sekunda (s), amper (A), kelvin (K), kandela (cd) i mol (mol).

Postoje i izvedene SI jedinice koje imaju vlastita imena:

Imjerenja. Da bi se dobio točan, objektivan i lako ponovljiv opis fizičke veličine, koriste se mjerenja. Bez mjerenja se fizikalna veličina ne može kvantitativno karakterizirati. Definicije kao što su "nizak" ili "visok" tlak, "niska" ili "visoka" temperatura odražavaju samo subjektivna mišljenja i ne sadrže usporedbe s referentnim vrijednostima. Pri mjerenju neke fizikalne veličine pripisuje joj se određena brojčana vrijednost.

Mjerenja se provode pomoću mjerni instrumenti. Postoji dosta velik broj mjernih instrumenata i uređaja, od najjednostavnijih do najsloženijih. Na primjer, duljina se mjeri ravnalom ili mjernom trakom, temperatura termometrom, širina čeljusti.

Mjerila se dijele: prema načinu prikazivanja informacija (prikaz ili snimanje), prema načinu mjerenja (izravno djelovanje i usporedba), prema obliku prikazivanja očitanja (analogni i digitalni) itd.

Za mjerne instrumente tipični su sljedeći parametri:

Mjerni raspon- raspon vrijednosti mjerene veličine za koju je uređaj projektiran tijekom normalnog rada (sa zadanom točnošću mjerenja).

Prag osjetljivosti- minimalna (pražna) vrijednost izmjerene vrijednosti koju razlikuje uređaj.

Osjetljivost- povezuje vrijednost mjerenog parametra i odgovarajuću promjenu očitanja instrumenta.

Točnost- sposobnost uređaja da pokaže pravu vrijednost izmjerenog pokazatelja.

Stabilnost- sposobnost uređaja da održava zadanu točnost mjerenja određeno vrijeme nakon umjeravanja.

Fizikalne veličine. Jedinice veličina

Fizička količina- ovo je svojstvo koje je kvalitativno zajedničko mnogim fizičkim objektima, ali je kvantitativno individualno za svaki od njih.

Vrijednost fizikalne veličine- ovo je kvantitativna procjena veličine fizičke veličine, predstavljena u obliku određenog broja jedinica prihvaćenih za nju (na primjer, vrijednost otpora vodiča je 5 Ohma).

razlikovati pravi vrijednost fizikalne veličine koja idealno odražava svojstvo predmeta, i stvaran, za koju je eksperimentalno utvrđeno da je dovoljno blizu prave vrijednosti da se može koristiti umjesto nje, i izmjereno vrijednost izmjerena uređajem za očitavanje mjernog instrumenta.

Skup veličina međusobno povezanih ovisnostima čine sustav fizikalnih veličina, u kojem postoje osnovne i izvedene veličine.

Glavni fizikalna veličina je veličina uključena u sustav i konvencionalno prihvaćena kao neovisna o drugim veličinama ovog sustava.

Izvedenica fizikalna veličina je veličina uključena u sustav i određena kroz osnovne veličine tog sustava.

Važna karakteristika fizičke veličine je njezina dimenzija (dim). Dimenzija- ovo je izraz u obliku monoma snage, sastavljen od proizvoda simbola osnovnih fizikalnih veličina i odražava odnos dane fizikalne veličine s fizičkim veličinama koje su u danom sustavu veličina prihvaćene kao osnovne s koeficijentom proporcionalnosti jednakim jedan.

Jedinica fizičke veličine - to je određena fizikalna veličina, definirana i dogovorena, s kojom se uspoređuju druge veličine iste vrste.

U skladu s utvrđenim postupkom, dopušteno je koristiti jedinice veličina Međunarodnog sustava jedinica (SI), koje je usvojila Opća konferencija za utege i mjere, a koje preporučuje Međunarodna organizacija za zakonsko mjeriteljstvo.

Postoje osnovne, izvedene, višestruke, podvišestruke, koherentne, sustavne i nesustavne jedinice.

Osnovna jedinica sustava jedinica- jedinica osnovne fizikalne veličine odabrane pri konstruiranju sustava jedinica.

Metar- duljina puta koju prijeđe svjetlost u vakuumu u vremenskom intervalu od 1/299792458 sekunde.

Kilogram- jedinica mase jednaka masi međunarodnog prototipa kilograma.

Drugi- vrijeme jednako 9192631770 perioda zračenja koje odgovara prijelazu između dvije hiperfine razine osnovnog stanja atoma cezija-133.

Amper- jakost stalne struje koja bi pri prolazu kroz dva paralelna ravna vodiča beskonačne duljine i zanemarivo male površine kružnog presjeka, smještena u vakuumu na međusobnoj udaljenosti od 1 m, izazvala međudjelovanje sile jednake do 2 ∙ 10 na svakom dijelu vodiča duljine 1 m -7 N.

Kelvine- jedinica termodinamičke temperature jednaka 1/273,16 termodinamičke temperature trojne točke vode.

Madež- količina tvari sustava koji sadrži isti broj strukturnih elemenata koliko ima atoma u ugljiku-12 težine 0,012 kg.

Kandela- jakost svjetlosti u određenom smjeru izvora koji emitira monokromatsko zračenje frekvencije 540 ∙ 10 12 Hz, čija je energetska jakost svjetlosti u tom smjeru 1/683 W/sr.

U ponudi su i dvije dodatne jedinice.

Radijan- kut između dva polumjera kruga, duljina luka između kojih je jednaka polumjeru.

steradijan- čvrsti kut s vrhom u središtu sfere, koji izrezuje površinu na površini sfere jednaku površini kvadrata sa stranom jednakom polumjeru sfere.

Izvedena jedinica sustava jedinica- jedinica izvoda fizikalne veličine sustava jedinica, oblikovana u skladu s jednadžbom koja ga povezuje s osnovnim jedinicama ili s osnovnim i već definiranim izvedenicama. Na primjer, jedinica snage izražena u SI jedinicama je 1W = m 2 ∙ kg ∙ s -3.

Uz SI jedinice, Zakon "O osiguravanju jedinstvenosti mjerenja" dopušta upotrebu nesustavnih jedinica, tj. jedinice koje nisu uključene ni u jedan od postojećih sustava. Uobičajeno je razlikovati nekoliko vrsta nesistemski jedinice:

Jedinice prihvaćene na razini SI jedinica (minuta, sat, dan, litra itd.);

Jedinice koje se koriste u posebnim područjima znanosti i tehnologije
(svjetlosna godina, parsek, dioptrija, elektron volt itd.);

Jedinice u mirovini (milimetar živinog stupca,
konjske snage, itd.)

Nesustavne jedinice također uključuju višestruke i podvišestruke mjerne jedinice, koje ponekad imaju vlastita imena, na primjer, jedinica mase - tona (t). Općenito, decimale, višekratnici i podumnošci formiraju se pomoću faktora i prefiksa.

Mjerni instrumenti

Pod, ispod instrument za mjerenje(SI) podrazumijeva se uređaj namijenjen mjerenjima i posjedovanju standardizirani mjeriteljski karakteristike.

Prema funkcionalnoj namjeni, mjerila se dijele na: mjere, mjerila, mjerne pretvarače, mjerne instalacije, mjerne sustave.

Mjera- mjerni instrument namijenjen reprodukciji i pohrani fizičke veličine jedne ili više veličina s potrebnom točnošću. Mjera se može prikazati kao tijelo ili uređaj.

Mjerni uređaj(IP) - mjerni instrument dizajniran za izdvajanje i pretvorbu mjernih informacija
u oblik koji operater može izravno percipirati. Mjerni instrumenti, u pravilu, uključuju
mjera. Napajanja prema principu rada razlikuju se na analogna i digitalna. Prema načinu prikazivanja mjerne informacije mjerni instrumenti su pokazni ili bilježeći.

Ovisno o načinu pretvorbe mjernog informacijskog signala, razlikuju se uređaji za izravnu pretvorbu (izravno djelovanje) i uređaji za pretvorbu uravnoteženja (usporedba). U uređajima za izravnu pretvorbu signal mjerne informacije pretvara se potreban broj puta u jednom smjeru bez uporabe povratne veze. U uređajima za balansiranje pretvorbe, uz izravni pretvorbeni krug, postoji obrnuti pretvorbeni krug i izmjerena vrijednost se uspoređuje s poznatom vrijednošću koja je homogena s izmjerenom vrijednošću.

Ovisno o stupnju usrednjavanja izmjerene vrijednosti razlikuju se uređaji koji daju očitanja trenutnih vrijednosti izmjerene veličine i integrirajući uređaji čija se očitanja određuju vremenskim integralom izmjerene vrijednosti.

Transduktor- mjerni instrument namijenjen za pretvaranje izmjerene vrijednosti u drugu vrijednost ili mjerni signal, prikladan za obradu, pohranjivanje, daljnje transformacije, pokazivanje ili prijenos.

Ovisno o položaju u mjernom krugu, razlikuju se primarni i srednji pretvarači. Primarni pretvornici su oni kojima se dovodi izmjerena vrijednost. Ako su primarni pretvarači postavljeni izravno na objekt istraživanja, udaljeni od mjesta obrade, tada se ponekad nazivaju senzori.

Ovisno o vrsti ulaznog signala pretvarači se dijele na analogne, analogno-digitalne i digitalno-analogne. Naširoko se koriste veliki mjerni pretvornici dizajnirani za promjenu veličine veličine zadani broj puta.

Postavljanje mjerenja je skup funkcionalno objedinjenih mjernih instrumenata (mjera, mjernih instrumenata, mjernih pretvarača) i pomoćnih uređaja (sučelja, izvora napajanja i dr.), namijenjenih za jednu ili više fizikalnih veličina i smještenih na jednom mjestu.

Mjerni sustav- skup funkcionalno objedinjenih mjera, mjernih pretvarača, računala i drugih tehničkih sredstava smještenih na različitim točkama nadziranog objekta u svrhu mjerenja jedne ili više fizikalnih veličina.

Vrste i metode mjerenja

U mjeriteljstvu se mjerenje definira kao skup operacija koje se izvode pomoću tehničkih+ sredstava koja pohranjuju jedinicu fizičke veličine, omogućujući usporedbu izmjerene veličine s njezinom jedinicom i dobivanje vrijednosti te veličine.

Klasifikacija vrsta mjerenja prema glavnim kriterijima klasifikacije prikazana je u tablici 2.1.

Tablica 2.1 – Vrste mjerenja

Izravno mjerenje- mjerenje u kojem se početna vrijednost veličine nalazi izravno iz eksperimentalnih podataka kao rezultat izvođenja mjerenja. Na primjer, mjerenje struje ampermetrom.

Neizravno mjerenje - mjerenje u kojem se željena vrijednost veličine nalazi na temelju poznatog odnosa između te veličine i veličina koje su predmet izravnih mjerenja. Na primjer, mjerenje otpora otpornika pomoću ampermetra i voltmetra koristeći odnos koji povezuje otpor s naponom i strujom.

Zajednički mjerenja su mjerenja dviju ili više veličina različitih naziva kako bi se pronašao odnos među njima. Klasičan primjer zajedničkih mjerenja je pronalaženje ovisnosti otpora otpornika o temperaturi;

Agregat mjerenja su mjerenja više istoimenih veličina, kod kojih se tražene vrijednosti veličina nalaze rješavanjem sustava jednadžbi dobivenih izravnim mjerenjem i raznim kombinacijama tih veličina.

Na primjer, pronalaženje otpora dvaju otpornika na temelju rezultata mjerenja otpora serijskih i paralelnih spojeva tih otpornika.

Apsolutno mjerenja - mjerenja koja se temelje na izravnim mjerenjima jedne ili više veličina i korištenju vrijednosti fizikalnih konstanti, na primjer, mjerenja struje u amperima.

Relativni mjerenja - mjerenje omjera vrijednosti fizikalne veličine prema istoimenoj veličini ili promjene vrijednosti veličine u odnosu na istoimenu veličinu, uzetu kao početnu.

DO statički mjerenja uključuju mjerenja u kojima SI radi u statičkom načinu rada, tj. kada njegov izlazni signal (npr. otklon kazaljke) ostaje nepromijenjen tijekom vremena mjerenja.

DO dinamičan mjerenja uključuju mjerenja koja SI izvodi u dinamičkom načinu rada, tj. kada njegova očitanja ovise o dinamičkim svojstvima. Dinamička svojstva SI očituju se u činjenici da razina promjenjivog utjecaja na njega u bilo kojem trenutku vremena određuje izlazni signal SI u narednom trenutku vremena.

Mjerenja s najvećom mogućom točnošću postignut na sadašnjem stupnju razvoja znanosti i tehnologije. Takva se mjerenja provode prilikom izrade standarda i mjerenja fizikalnih konstanti. Karakteristike takvih mjerenja su procjena pogrešaka i analiza izvora njihova nastanka.

tehnički mjerenja su mjerenja koja se provode u zadanim uvjetima prema određenoj metodologiji i provode u svim sektorima nacionalnog gospodarstva, osim u znanstvenim istraživanjima.

Skup tehnika za korištenje principa i mjernih instrumenata naziva se metoda mjerenja(Slika 2.1).

Bez iznimke, sve mjerne metode temelje se na usporedbi izmjerene vrijednosti s vrijednošću koju mjeri mjerilo (jednoznačna ili višeznačna).

Metoda izravne procjene karakterizira činjenica da se vrijednosti mjerene veličine broje izravno s uređaja za očitavanje mjernog uređaja s izravnim djelovanjem. Ljestvica uređaja je unaprijed kalibrirana pomoću višeznačne mjere u jedinicama izmjerene vrijednosti.

Metode usporedbe s mjerilom uključuju usporedbu izmjerene vrijednosti i vrijednosti koju mjerilo reproducira. Najčešće metode usporedbe su: diferencijal, nula, supstitucija, slučajnost.

Slika 2.1 – Klasifikacija mjernih metoda

Kod nulte metode mjerenja razlika između izmjerene i poznate vrijednosti se tijekom procesa mjerenja svodi na nulu, što se bilježi visokoosjetljivim nultokazom.

Kod diferencijalne metode razlika između izmjerene vrijednosti i vrijednosti reproducirane mjerom broji se na ljestvici mjernog uređaja. Nepoznata veličina se određuje iz poznate veličine i izmjerene razlike.

Metoda supstitucije uključuje naizmjenično povezivanje izmjerenih i poznatih veličina na ulaz indikatora, tj. mjerenja se provode u dva koraka. Najmanja pogreška mjerenja se postiže kada, kao rezultat odabira poznate vrijednosti, pokazivač daje isto očitanje kao i kod nepoznate vrijednosti.

Metoda slučajnosti temelji se na mjerenju razlike između izmjerene vrijednosti i vrijednosti reproducirane mjerom. Pri mjerenju se koriste podudarnosti oznaka ljestvice ili periodički signali. Metoda se koristi, na primjer, pri mjerenju frekvencije i vremena pomoću referentnih signala.

Mjerenja se izvode s jednim ili više promatranja. Promatranje se ovdje odnosi na eksperimentalnu operaciju koja se izvodi tijekom procesa mjerenja, a rezultat koje se dobiva jedna vrijednost veličine, koja je uvijek slučajne prirode. Kod izvođenja mjerenja s višestrukim promatranjima potrebna je statistička obrada rezultata promatranja kako bi se dobio rezultat mjerenja.

SUSTAV DRŽAVNE SIGURNOSTI
MJERNE JEDINICE

JEDINICE FIZIKALNIH VELIČINA

GOST 8.417-81

(ST SEV 1052-78)

DRŽAVNI KOMITET ZA STANDARDE SSSR-a

Moskva

DRŽAVNI STANDARD SSSR SAVEZA

od 01.01.1982

Ovaj standard utvrđuje jedinice fizičkih veličina (u daljnjem tekstu: jedinice) koje se koriste u SSSR-u, njihova imena, oznake i pravila za uporabu tih jedinica. Standard se ne odnosi na jedinice koje se koriste u znanstvenim istraživanjima iu objavljivanju njihovih rezultata. , ako ne uzimaju u obzir i ne koriste rezultate mjerenja specifičnih fizikalnih veličina, kao i jedinice veličina ocijenjene na konvencionalnim ljestvicama*. * Konvencionalne ljestvice podrazumijevaju npr. Rockwellovu i Vickersovu ljestvicu tvrdoće te fotoosjetljivost fotografskog materijala. Standard je u skladu sa ST SEV 1052-78 u smislu općih odredbi, jedinica međunarodnog sustava, jedinica koje nisu uključene u SI, pravila za formiranje decimalnih višekratnika i podvišekratnika, kao i njihovih naziva i oznaka, pravila za pisanje jedinica oznake, pravila za formiranje koherentnih izvedenih SI jedinica (vidi referentni dodatak 4).

1. OPĆE ODREDBE

2. JEDINICE MEĐUNARODNOG SUSTAVA

stol 1

tablica 2

Tablica 3

Primjeri izvedenih SI jedinica, čiji su nazivi formirani od naziva osnovnih i dodatnih jedinica

Tablica 4

Izvedene SI jedinice s posebnim nazivima

Tablica 5

Primjeri izvedenih SI jedinica, čiji su nazivi oblikovani pomoću posebnih naziva navedenih u tablici. 4

3. JEDINICE KOJE NISU UKLJUČENE U SI

Tablica 6

Nesustavne jedinice dopuštene za upotrebu zajedno sa SI jedinicama

Tablica 7

Jedinice koje su privremeno odobrene za uporabu

4. PRAVILA OBLIKOVANJA DECIMALNIH VIŠETAKA I VIŠESTRUKIH JEDINICA, TE NJIHOVIH NAZIVA I OZNAKA

Tablica 8

Čimbenici i prefiksi za tvorbu decimalnih višekratnika i podukratnika i njihova imena

5. PRAVILA ZA PISANJE OZNAKA JEDINICA

PRIMJENA 1

Obavezno

PRAVILA ZA TVORBU KOHERENTNIH IZVEDENIH SI JEDINICA

v = s/t,

Gdje v- brzina; s- duljina prijeđenog puta; t- vrijeme kretanja točke. Umjesto toga zamjena s I t njihove SI jedinice daju

[v] = [s]/[t] = 1 m/s.

Stoga je SI jedinica za brzinu metar u sekundi. Ona je jednaka brzini pravocrtno i jednoliko gibajuće točke, pri čemu ta točka prijeđe put od 1 m u vremenu od 1 s. Ako komunikacijska jednadžba sadrži numerički koeficijent različit od 1, tada se za formiranje koherentne derivacije SI jedinice, vrijednosti s vrijednostima u SI jedinicama zamjenjuju na desnu stranu, dajući, nakon množenja s koeficijentom, ukupna brojčana vrijednost jednaka broju 1. Primjer. Ako se jednadžba koristi za oblikovanje jedinice energije

Gdje E- kinetička energija; m je masa materijalne točke; v je brzina gibanja točke, tada se koherentna SI jedinica energije formira, na primjer, na sljedeći način:

Stoga je SI jedinica za energiju džul (jednak njutn metru). U navedenim primjerima jednaka je kinetičkoj energiji tijela mase 2 kg koje se giba brzinom 1 m/s, odnosno tijela mase 1 kg koje se giba brzinom

PRIMJENA 2

Informacija

Korelacija nekih nesistemskih jedinica sa SI jedinicama

PRIMJENA 3

Informacija

stol 1

tablica 2

PRIMJENA 4

Informacija

INFORMACIJSKI PODACI O SUKLADNOSTI S GOST 8.417-81 ST SEV 1052-78