В науке и технике используются единицы измерения физических величин, образующие определенные системы. В основу совокупности единиц, устанавливаемой стандартом для обязательного применения, положены единицы Международной системы (СИ). В теоретических разделах физики широко используются единицы систем СГС: СГСЭ, СГСМ и симметричной Гауссовой системы СГС. Определенное применение находят также единицы технической системы МКГСС и некоторые внесистемные единицы.
Международная система (СИ) построена на 6 основных единицах (метр, килограмм, секунда, кельвин, ампер, кандела) и 2 дополнительных (радиан, стерадиан). В окончательной редакции проекта стандарта “Единицы физических величин” приведены: единицы системы СИ; единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ, например: тонна, минута, час, градус Цельсия, градус, минута, секунда, литр, киловатт–час, оборот в секунду, оборот в минуту; единицы системы СГС и другие единицы, применяемые в теоретических разделах физики и астрономии: световой год, парсек, барн, электронвольт; единицы, временно допускаемые к применению такие, как: ангстрем, килограмм–сила, килограмм–сила–метр, килограмм–сила на квадратный сантиметр, миллиметр ртутного столба, лошадиная сила, калория, килокалория, рентген, кюри. Важнейшие из этих единиц и соотношения между ними приведены в табл.П1.
Сокращенные обозначения единиц, приведенные в таблицах, применяются только после числового значения величины или в заголовках граф таблиц. Нельзя применять сокращенные обозначения вместо полных наименований единиц в тексте без числового значения величин. При использовании как русских, так и международных обозначений единиц используется прямой шрифт; обозначения (сокращенные) единиц, названия которых даны по именам ученых (ньютон, паскаль, ватт и т.д.) следует писать с заглавной буквы (Н, Па, Вт); в обозначениях единиц точку как знак сокращения не применяют. Обозначения единиц, входящих в произведение, разделяются точками как знаками умножения; в качестве знака деления применяют обычно косую черту; если в знаменатель входит произведение единиц, то оно заключается в скобки.
Для образования кратных и дольных единиц используются десятичные приставки (см. табл. П2). Особенно рекомендуется применение приставок, представляющих собой степень числа 10 с показателем, кратным трем. Целесообразно использовать дольные и кратные единицы, образованные от единиц СИ и приводящие к числовым значениям, лежащим между 0,1 и 1000 (например: 17 000 Па следует записать как 17 кПа).
Не допускается присоединять две или более приставок к одной единице (например: 10 –9 м следует записать как 1 нм). Для образования единиц массы приставку присоединяют к основному наименованию “грамм” (например: 10 –6 кг= =10 –3 г=1 мг). Если сложное наименование исходной единицы представляет собой произведение или дробь, то приставку присоединяют к наименованию первой единицы (например кН∙м). В необходимых случаях допускается в знаменателе применять дольные единицы длины, площади и объема (например В/см).
В табл.П3 приведены основные физические и астрономические постоянные.
Таблица П1
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН В СИСТЕМЕ СИ
И ИХ СООТНОШЕНИЕ С ДРУГИМИ ЕДИНИЦАМИ
Наименование величин | Единицы измерения | Сокращенное обозначение | Размер | Коэффициент для приведения к единицам СИ | ||
СГС | МКГСС и внесистемные единицы | |||||
Основные единицы | ||||||
Длина | метр | м | 1 см=10 –2 м | 1 Å=10 –10 м 1 св.год=9,46×10 15 м | ||
Масса | килогамм | кг | 1г=10 –3 кг | |||
Время | секунда | с | 1 ч=3600 с 1 мин=60 с | |||
Температура | кельвин | К | 1 0 С=1 К | |||
Сила тока | ампер | А | 1 СГСЭ I = =1/3×10 –9 А 1 СГСМ I =10 А | |||
Сила света | кандела | кд | ||||
Дополнительные единицы | ||||||
Плоский угол | радиан | рад | 1 0 =p/180 рад 1¢=p/108×10 –2 рад 1²=p/648×10 –3 рад | |||
Телесный угол | стерадиан | ср | Полный телесный угол=4p ср | |||
Производные единицы | ||||||
Частота | герц | Гц | с –1 | |||
Продолжение табл.П1
Угловая скорость | радиан в секунду | рад/с | с –1 | 1 об/с=2p рад/с 1об/мин= =0,105 рад/с | |
Объем | кубический метр | м 3 | м 3 | 1см 2 =10 –6 м 3 | 1 л=10 –3 м 3 |
Скорость | метр в секунду | м/с | м×с –1 | 1см/с=10 –2 м/с | 1км/ч=0,278 м/с |
Плотность | килограмм на куби-ческий метр | кг/м 3 | кг×м –3 | 1г/см 3 = =10 3 кг/м 3 | |
Сила | ньютон | Н | кг×м×с –2 | 1 дин=10 –5 Н | 1 кг=9,81Н |
Работа, энергия, количество тепла | джоуль | Дж (Н×м) | кг×м 2 ×с –2 | 1 эрг=10 –7 Дж | 1 кгс×м=9,81 Дж 1 эВ=1,6×10 –19 Дж 1 кВт×ч=3,6×10 6 Дж 1 кал=4,19 Дж 1 ккал=4,19×10 3 Дж |
Мощность | ватт | Вт (Дж/с) | кг×м 2 ×с –3 | 1эрг/с=10 –7 Вт | 1л.с.=735Вт |
Давление | паскаль | Па (Н/м 2) | кг∙м –1 ∙с –2 | 1дин/см 2 =0,1Па | 1 ат=1 кгс/см 2 = =0,981∙10 5 Па 1мм.рт.ст.=133 Па 1атм= =760 мм.рт.ст.= =1,013∙10 5 Па |
Момент силы | ньютон–метр | Н∙м | кгм 2 ×с –2 | 1 дин×см= =10 –7 Н×м | 1 кгс×м=9,81 Н×м |
Момент инерции | килограмм–метр в квадрате | кг×м 2 | кг×м 2 | 1 г×см 2 = =10 –7 кг×м 2 | |
Динамическая вязкость | паскаль–секунда | Па×с | кг×м –1 ×с –1 | 1П/пуаз/= =0,1Па×с |
Продолжение табл.П1
Кинематическая вязкость | квадратный метр на секунду | м 2 /с | м 2 ×с –1 | 1Ст/стокс/= =10 –4 м 2 /с | |
Теплоемкость системы | джоуль на кельвин | Дж/К | кг×м 2 х х с –2 ×К –1 | 1 кал/ 0 С=4,19 Дж/К | |
Удельная теплоемкость | джоуль на килограмм–кельвин | Дж/ (кг×К) | м 2 ×с –2 ×К –1 | 1 ккал/(кг× 0 С)= =4,19×10 3 Дж/(кг×К) | |
Электрический заряд | кулон | Кл | А×с | 1СГСЭ q = =1/3×10 –9 Кл 1СГСМ q = =10 Кл | |
Потенциал, электрическое напряжение | вольт | В (Вт/А) | кг×м 2 х х с –3 ×А –1 | 1СГСЭ u = =300 В 1СГСМ u = =10 –8 В | |
Напряженность электрического поля | вольт на метр | В/м | кг×м х х с –3 ×А –1 | 1 СГСЭ Е = =3×10 4 В/м | |
Электрическое смещение (электрическая индукция) | кулон на квадратный метр | Кл/м 2 | м –2 ×с×А | 1СГСЭ D = =1/12p х х 10 –5 Кл/м 2 | |
Электрическое сопротивление | ом | Ом (В/А) | кг×м 2 ×с –3 х х А –2 | 1СГСЭ R = 9×10 11 Ом 1СГСМ R = 10 –9 Ом | |
Электрическая емкость | фарад | Ф (Кл/В) | кг –1 ×м –2 х с 4 ×А 2 | 1СГСЭ С = 1 см= =1/9×10 –11 Ф |
Окончание табл.П1
Магнитный поток | вебер | Вб (В×с) | кг×м 2 ×с –2 х х А –1 | 1СГСМ ф = =1 Мкс (максвел) = =10 –8 Вб | |
Магнитная индукция | тесла | Тл (Вб/ м 2) | кг×с –2 ×А –1 | 1СГСМ В = =1 Гс(гаусс)= =10 –4 Тл | |
Напряженность магнитного поля | ампер на метр | А/м | м –1 ×А | 1СГСМ Н = =1Э(эрстед)= =1/4p×10 3 А/м | |
Магнитодвижущая сила | ампер | А | А | 1СГСМ Fm | |
Индуктивность | генри | Гн (Вб/А) | кг×м 2 х х с –2 ×А –2 | 1СГСМ L = 1 см= =10 –9 Гн | |
Световой поток | люмен | лм | кд | ||
Яркость | кандела на квадратный метр | кд/м 2 | м –2 ×кд | ||
Освещенность | люкс | лк | м –2 ×кд |
Физическая величина - это свойство, общее в качественном отношении многим объектам (системам, их состояниям и происходящим в них процессам), но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта.
Индивидуальность в количественном отношении следует понимать в том смысле, что свойство может быть для одного объекта в определенное число раз больше или меньше, чем для другого.
Как правило, термин «величина» применяют в отношении свойств или их характеристик, которые можно оценить количественно, т. е. измерить. Существуют такие свойства и характеристики, которые еще не научились оценивать количественно, но стремятся найти способ их количественной оценки, например запах, вкус и т. п. Пока не научимся их измерять, следует называть их не величинами, а свойствами.
В стандарте есть только термин «физическая величина», а слово «величина» дано как краткая форма основного термина, которую разрешается применять в случаях, исключающих возможность различного толкования. Другими словами, можно называть физическую величину кратко величиной, если и без прилагательного очевидно, что речь идет о физической величине. В дальнейшем тексте настоящей книги краткая форма термина «величина» применяется только в указанном смысле.
В метрологии слову «величина» придано терминологическое значение путем наложения ограничения в виде прилагательного «физическая». Словом «величина» часто пытаются выразить размер данной конкретной физической величины. Говорят: величина давления, величина скорости, величина напряжения. Это неправильно, так как давление, скорость, напряжение в правильном понимании этих слов являются величинами, и говорить о величине величины нельзя. В приведенных выше случаях применение слова «величина» является лишним. Действительно, зачем говорить о большой или малой «величине» давления, когда можно сказать: большое или малое давление и т.п..
Физическая величина отображает свойства объектов, которые можно выражать количественно в принятых единицах. Всякое измерение реализует операцию сравнения однородных свойств физических величин по признаку "больше-меньше". В результате сравнения каждому размеру измеряемой величины приписывается положительное действительное число:
х = q [х] , (1.1)
где q- числовое значение величины или результат сравнения; [х] - единица величины.
Единица физической величины - физическая величина, которой по определению придано значение, равное единице. Можно сказать также, что единица физической величины - такое ее значение, которое принимают за основание для сравнения с ним физических величин того же рода при их количественной оценке.
Уравнение (1.1) является основным уравнением измерения. Числовое значение q находят следующим образом
следовательно, оно зависит от принятой единицы измерения .
Системы единиц физических величин
При проведении любых измерений измеряемая величина сравнивается с другой однородной с ней величиной, принятой за единицу. Для построения системы единиц выбирают произвольно несколько физических величин. Они называются основными. Величины, определяемые через основные, называются производными. Совокупность основных и производных величин называется системой физических величин.
В общем виде связь между производной величиной Z и основными может быть представлена следующим уравнением:
Z = L M T I J ,
где L , М, Т, I , ,J - основные величины;,,,,,- показатели размерности. Эта формула называется формулой размерности. Система величин может состоять как из размерных, так и безразмерных величин. Размерной называется величина, в размерности которой хотя бы одна из основных величин возведена в степень, не равную нулю. Безразмерной называется величина, в размерность которой основные величины входят в степени, равной нулю. Безразмерная величина одной системы величин может быть размерной величиной в другой системе. Система физических величин используется для построения системы единиц физических величин.
Единица физической величины представляет собой значение этой величины, принятое за основание для сравнения с ней значений величин того же рода при их количественной оценке. Ей по определению присвоено числовое значение, равное 1.
Единицы основных и производных величин называются соответственно основными и производными единицами, их совокупность называется системой единиц. Выбор единиц в пределах системы в какой-то мере произволен. Однако в качестве основных единиц выбирают такие, которые, во-первых, могут быть воспроизведены с наивысшей точностью, а во-вторых, удобны в практике измерений или их воспроизведения. Единицы величин, входящих в систему, называются системными. Кроме системных единиц, применяются и внесистемные единицы. Внесистемные единицы - это единицы, не входящие в систему. Они удобны для отдельных областей науки и техники или регионов и поэтому получили широкое распространение. К внесистемным единицам относятся: единица мощности - лошадиная сила, единица энергии - киловатт-час, единицы времени - час, сутки, единица температуры - градус Цельсия и многие другие . Они возникли в процессе развития техники измерений для удовлетворения практических потребностей или введены для удобства пользования ими при измерениях. С теми же целями применяются кратные и дольные единицы величин.
Кратной единицей называется такая, которая в целое число раз больше системной или внесистемной единицы: килогерц, мегаватт. Дольной единицей называется такая, которая в целое число раз меньше системной или внесистемной единицы: миллиампер, микровольт. Строго говоря, многие внесистемные единицы могут рассматриваться как кратные или дольные единицы.
В науке и технике широко распространены также относительные и логарифмические величины и их единицы, которыми характеризуются усиление и ослабление электрических сигналов, коэффициенты модуляции, гармоник и т.д. Относительные величины могут выражаться в безразмерных относительных единицах, в процентах, в промилле. Логарифмическая величина представляет собой логарифм (в радиоэлектронике обычно десятичный) безразмерного отношения двух одноименных величин. Единицей логарифмической величины является бел (Б), определяемый соотношением:
N = lg P 1/ / P 2 = 2 lg F 1 / F 2 , (1.2)
где P 1 ,P 2 - одноименные энергетические величины (значения мощности, энергии, потока плотности мощности и т.п.);F 1 , F 2 - одноименные силовые величины (напряжение, сила тока, напряженность электромагнитного поля и т.п.).
Как правило, применяют дольную единицу от бела, называемую децибелом, равным 0,1 Б. В этом случае в формуле (1.2) после знаков равенства добавляется дополнительный множитель 10. Например, отношение напряжений U 1 /U 2 = 10 соответствует логарифмической единице 20 дБ.
Имеется тенденция к применению естественных систем единиц, основанных на универсальных физических постоянных (константах), которые могли бы быть приняты в качестве основных единиц: скорость света, постоянная Больцмана, постоянная Планка, заряд электрона и т.п. . Преимуществом такой системы является постоянство основания системы и высокая стабильность констант. В некоторых эталонах такие постоянные уже используются: эталон единицы частоты и длины, эталон единицы постоянного напряжения. Но размеры единиц величин, основанных на константах, на современном уровне развития техники неудобны для практических измерений и не обеспечивают необходимой точности получения всех производных единиц. Однако такие достоинства естественной системы единиц, как неразрушаемость, неизменность во времени, независимость от местоположения стимулируют работы по изучению возможности их практического применения.
Впервые совокупность основных и производных единиц, образующих систему, предложил в 1832 г. К. Ф. Гаусс. В качестве основных единиц в этой системе приняты три произвольные единицы-длина, масса и время, соответственно равные миллиметру, миллиграмму и секунде. Позднее были предложены и другие системы единиц физических величин, базирующихся на метрической системе мер и различающихся основными единицами. Но все они, удовлетворяя одних специалистов, вызывали возражения других. Это требовало создания новой системы единиц. В какой-то мере удалось разрешить существовавшие противоречия после принятия в 1960 г. XI Генеральной конференцией по мерам и весам Международной системы единиц, названной сокращенно СИ (SI). В России она вначале была принята как предпочтительная (1961 г.), а затем после введения в действие ГОСТ 8.417-81 «ГСИ. Единицы физических величин» - и как обязательная во всех областях науки, техники, народного хозяйства, а также во всех учебных заведениях.
В качестве основных в Международной системе единиц (СИ) выбраны семь следующих единиц: метр, килограмм, секунда, ампер, Кельвин, кандела, моль.
Международная система единиц включает в себя две дополнительные единицы - для измерения плоского и телесного углов. Эти единицы не могут быть введены в разряд основных, так как они определяются отношением двух величин. В то же время они не являются производными единицами, так как не зависят от выбора основных единиц.
Радиан (рад) - угол между двумя радиусами окружности, дуга между которыми по длине равна радиусу.
Стерадиан (ср) - телесный угол, вершина которого расположена в центре сферы и который вырезает на поверхности. сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, по длине равной радиусу сферы .
В соответствии с Законом об обеспечении единства измерений в Российской Федерации в установленном порядке допускаются к применению единицы величин Международной системы единиц, принятой Генеральной конференцией по мерам и весам, рекомендованные Международной организацией законодательной метрологии.
Наименования, обозначения и правила написания единиц величин, а также правила их применения на территории Российской Федерации устанавливает правительство Российской Федерации, за исключением случаев, предусмотренных актами законодательства Российской Федерации.
Правительством Российской Федерации могут быть допущены к применению наравне с единицами величин Международной системы единиц внесистемные единицы величин.
ГОСУДАРСТВЕННАЯ
СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
ГОСТ 8.417-81
(СТ СЭВ 1052-78)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам ИСПОЛНИТЕЛИ Ю.В. Тарбеев ,д-р техн. наук; К.П. Широков ,д-р техн. наук; П.Н. Селиванов , канд. техн. наук; Н.А. Ерюхина ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам Член Госстандарта Л.К. Исаев УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 марта 1981 г. № 1449ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Государственная система обеспечения единства измерений ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН State system for ensuring the uniformity of measurements. Units of physical quantities |
ГОСТ 8.417-81 (СТ СЭВ 1052-78 ) |
с 01.01 1982 г.
Настоящий стандарт устанавливает единицы физических величин (далее - единицы), применяемые в СССР, их наименования, обозначения и правила применения этих единиц Стандарт не распространяется на единицы, применяемые в научных исследованиях и при публикациях их результатов, если в них не рассматривают и не используют результаты измерений конкретных физических величин, а также на единицы величин, оцениваемых по условным шкалам*. * Под условными шкалами понимаются, например, шкалы твердости Роквелла и Виккерса, светочувствительности фотоматериалов. Стандарт соответствует СТ СЭВ 1052-78 в части общих положений, единиц Международной системы, единиц, не входящих в СИ, правил образования десятичных кратных и дольных единиц, а также их наименований и обозначений, правил написания обозначений единиц, правил образования когерентных производных единиц СИ (см. справочное приложение 4).
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Подлежат обязательному применению единицы Международной системы единиц*, а также десятичные кратные и дольные от них (см. разд. 2 настоящего стандарта). * Международная система единиц (международное сокращенное наименование - SI , в русской транскрипции - СИ), принята в 1960 г. XI Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) и уточнена на последующих ГКМВ. 1.2. Допускается применять наравне с единицами по п. 1.1 единицы, не входящие в СИ, в соответствии с пп. 3.1 и 3.2 , их сочетания с единицами СИ, а также некоторые нашедшие широкое применение на практике десятичные кратные и дольные от вышеперечисленных единиц. 1.3. Временно допускается применять наравне с единицами по п. 1.1 единицы, не входящие в СИ, в соответствии с п. 3.3, а также некоторые, получившие распространение на практике кратные и дольные от них, сочетания этих единиц с единицами СИ, десятичными кратными и дольными от них и с единицами по п. 3.1. 1.4. Во вновь разрабатываемой или пересматриваемой документации, а также публикациях значения величин должны выражаться в единицах СИ, десятичных кратных и дольных от них и (или) в единицах, допускаемых к применению в соответствии с п. 1.2. Допускается также в указанной документации применять единицы по п. 3.3, срок изъятия которых будет установлен в соответствии с международными соглашениями. 1.5. Во вновь утверждаемой нормативно-технической документации на средства измерений должна предусматриваться их градуировка в единицах СИ, десятичных кратных и дольных от них или в единицах, допускаемых к применению в соответствии с п. 1.2. 1.6. Вновь разрабатываемая нормативно-техническая документация по методам и средствам поверки должна предусматривать поверку средств измерений, проградуированных во вновь вводимых единицах. 1.7. Единицы СИ, установленные настоящим стандартом, и единицы, допускаемые к применению пп. 3.1 и 3.2, должны применяться в учебных процессах всех учебных заведений, в учебниках и учебных пособиях. 1.8. Пересмотр нормативно-технической, конструкторской, технологической и другой технической документации, в которой применяются единицы, не предусмотренные настоящим стандартом, а также приведение в соответствие с пп. 1.1 и 1.2 настоящего стандарта средств измерений, градуированных в единицах, подлежащих изъятию, осуществляют в соответствии с п. 3.4 настоящего стандарта. 1.9. При договорно-правовых отношениях по сотрудничеству с зарубежными странами, при участии в деятельности международных организаций, а также в поставляемой за границу вместе с экспортной продукцией (включая транспортную и потребительскую тару) технической и другой документации, применяют международные обозначения единиц. В документации на экспортную продукцию, если эта документация не отправляется за границу, допускается применять русские обозначения единиц. (Новая редакция, Изм. № 1). 1.10. В нормативно-технической конструкторской, технологической и другой технической документации на различные виды изделий и продукции, используемые только в СССР, применяют предпочтительно русские обозначения единиц. При этом независимо от того, какие обозначения единиц использованы в документации на средства измерений при указании единиц физических величин на табличках, шкалах и щитках этих средств измерений применяют международные обозначения единиц. (Новая редакция, Изм. № 2). 1.11. В печатных изданиях допускается применять либо международные, либо русские обозначения единиц. Одновременно применение обоих видов обозначений в одном и том же издании не допускается, за исключением публикаций по единицам физических величин.2. ЕДИНИЦЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЫ
2.1. Основные единицы СИ приведены в табл. 1.Таблица 1
Величина |
|||||
Наименование |
Размерность |
Наименование |
Обозначение |
Определение |
|
международное |
|||||
Длина | Метр есть длина пути, проходимого светом в вакууме за интервал времени 1/299792458 S [ XVII ГКМВ (1983 г.), Резолюция 1]. | ||||
Масса |
килограмм |
Килограмм есть единица массы, равная массе международного прототипа килограмма [ I ГКМВ (1889 г.) и III ГКМВ (1901 г)] | |||
Время | Секунда есть время, равное 9192631770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 [ XIII ГКМВ (1967 г.), Резолюция 1] | ||||
Сила электрического тока | Ампер есть сила равная силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 m один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 m силу взаимодействия, равную 2 × 10 -7 N [МКМВ (1946 г.), Резолюция 2, одобренная IX ГКМВ (1948 г.)] | ||||
Термодинамическая температура | Кельвин есть единица термодинамической температуры, равная 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды [Х III ГКМВ (1967 г.), Резолюция 4] | ||||
Количество вещества | Моль есть количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 kg . При применении моля структурные элементы должны быть специфицированы и могут быть атомами, молекулами, ионами, электронами и другими частицами или специфицированными группами частиц [ XIV ГКМВ (1971 г.), Резолюция 3] | ||||
Сила света | Кандела есть сила, равная силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540 × 10 12 Hz , энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 W / sr [ XVI ГКМВ (1979 г.), Резолюция 3] | ||||
Примечания: 1. Кроме температуры Кельвина (обозначение Т ) допускается применять также температуру Цельсия (обозначение t ), определяемую выражением t = T - Т 0 , где Т 0 = 273,15 К, по определению. Температура Кельвина выражается в Кельвинах, температура Цельсия - в градусах Цельсия (обозначение международное и русское °С). По размеру градус Цельсия равен кельвину. 2. Интервал или разность температур Кельвина выражают в кельвинах. Интервал или разность температур Цельсия допускается выражать как в кельвинах, так и в градусах Цельсия. 3. Обозначение Международной практической температуры в Международной практической температурной шкале 1968 г., если ее необходимо отличить от термодинамической температуры, образуется путем добавления к обозначению термодинамической, температуры индекса «68» (например, Т 68 или t 68). 4. Единство световых измерений обеспечивается в соответствии с ГОСТ 8.023-83. |
Таблица 2
Наименование величины |
||||
Наименование |
Обозначение |
Определение |
||
международное |
||||
Плоский угол | Радиан есть угол между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу | |||
Телесный угол |
стерадиан |
Стерадиан есть телесный угол с вершиной в центре сферы, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы |
Таблица 3
Примеры производных единиц СИ, наименования которых образованы из наименований основных и дополнительных единиц
Величина |
||||
Наименование |
Размерность |
Наименование |
Обозначение |
|
международное |
||||
Площадь |
квадратный метр |
|||
Объем, вместимость |
кубический метр |
|||
Скорость |
метр в секунду |
|||
Угловая скорость |
радиан в секунду |
|||
Ускорение |
метр на секунду в квадрате |
|||
Угловое ускорение |
радиан на секунду в квадрате |
|||
Волновое число |
метр в минус первой степени |
|||
Плотность |
килограмм на кубический метр |
|||
Удельный объем |
кубический метр на килограмм |
|||
ампер на квадратный метр |
||||
ампер на метр |
||||
Молярная концентрация |
моль на кубический метр |
|||
Поток ионизирующих частиц |
секунда в минус первой степени |
|||
Плотность потока частиц |
секунда в минус первой степени - метр в минус второй степени |
|||
Яркость |
кандела на квадратный метр |
Таблица 4
Производные единицы СИ, имеющие специальные наименования
Величина |
|||||
Наименование |
Размерность |
Наименование |
Обозначение |
Выражение через основные и дополнительные, единицы СИ |
|
международное |
|||||
Частота | |||||
Сила, вес | |||||
Давление, механическое напряжение, модуль упругости | |||||
Энергия, работа, количество теплоты |
m 2 × kg × s -2 |
||||
Мощность, поток энергии |
m 2 × kg × s -3 |
||||
Электрический заряд (количество электричества) | |||||
Электрическое напряжение, электрический потенциал, разность электрических потенциалов, электродвижущая сила |
m 2 × kg × s -3 × A -1 |
||||
Электрическая емкость |
L -2 M -1 T 4 I 2 |
m -2 × kg -1 × s 4 × A 2 |
|||
m 2 × kg × s -3 × A -2 |
|||||
Электрическая проводимость |
L -2 M -1 T 3 I 2 |
m -2 × kg -1 × s 3 × A 2 |
|||
Поток магнитной индукции, магнитный поток |
m 2 × kg × s -2 × A -1 |
||||
Плотность магнитного потока, магнитная индукция |
kg × s -2 × A -1 |
||||
Индуктивность, взаимная индуктивность |
m 2 × kg × s -2 × A -2 |
||||
Световой поток | |||||
Освещенность |
m -2 × cd × sr |
||||
Активность нуклида в радиоактивном источнике (активность радионуклида) |
беккерель |
||||
Поглощенная доза излучения, керма, показатель поглощенной дозы (поглощенная доза ионизирующего излучения) | |||||
Эквивалентная доза излучения |
Таблица 5
Примеры производных единиц СИ, наименования которых образованы с использованием специальных наименований, приведенных в табл. 4
Величина |
|||||
Наименование |
Размерность |
Наименование |
Обозначение |
Выражение через основные и дополнительные единицы СИ |
|
международное |
|||||
Момент силы |
ньютон-метр |
m 2 × kg × s -2 |
|||
Поверхностное натяжение |
Ньютон на метр |
||||
Динамическая вязкость |
паскаль-секунда |
m -1 × kg × s -1 |
|||
кулон на кубический метр |
|||||
Электрическое смещение |
кулон на квадратный метр |
||||
вольт на метр |
m × kg × s -3 × A -1 |
||||
Абсолютная диэлектрическая проницаемость |
L -3 M -1 × T 4 I 2 |
фарад на метр |
m -3 × kg -1 × s 4 × A 2 |
||
Абсолютная магнитная проницаемость |
генри на метр |
m × kg × s -2 × A -2 |
|||
Удельная энергия |
джоуль на килограмм |
||||
Теплоемкость системы, энтропия системы |
джоуль на кельвин |
m 2 × kg × s -2 × K -1 |
|||
Удельная теплоемкость, удельная энтропия |
джоуль на килограмм-кельвин |
Дж/(кг × К) |
m 2 × s -2 × K -1 |
||
Поверхностная плотность потока энергии |
ватт на квадратный метр |
||||
Теплопроводность |
ватт на метр-кельвнн |
m × kg × s -3 × K -1 |
|||
джоуль на моль |
m 2 × kg × s -2 × mol -1 |
||||
Молярная энтропия, молярная теплоемкость |
L 2 MT -2 q -1 N -1 |
джоуль на моль-кельвин |
Дж/(моль × К) |
m 2 × kg × s -2 × K -1 × mol -1 |
|
ватт на стерадиан |
m 2 × kg × s -3 × sr -1 |
||||
Экспозиционная доза (рентгеновского и гамма-излучения) |
кулон на килограмм |
||||
Мощность поглощенной дозы |
грэй в секунду |
3. ЕДИНИЦЫ, НЕ ВХОДЯЩИЕ В СИ
3.1. Единицы, перечисленные в табл. 6 , допускаются к применению без ограничения срока наравне с единицами СИ. 3.2. Без ограничения срока допускается применять относительные и логарифмические единицы за исключением единицы непер (см. п. 3.3). 3.3. Единицы, приведенные в табл. 7 , временно допускается применять до принятия по ним соответствующих международных решений. 3.4. Единицы, соотношения которых с единицами СИ даны в справочном приложении 2 , изымаются из обращения в сроки, предусмотренные программами мероприятий по переходу на единицы СИ, разработанными в соответствии с РД 50-160-79 . 3.5. В обоснованных случаях в отраслях народного хозяйства допускается применение единиц, не предусмотренных настоящим стандартом, путем введения их в отраслевые стандарты по согласованию с Госстандартом.Таблица 6
Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ
Наименование величины |
Примечание |
||||
Наименование |
Обозначение |
Соотношение с единицей СИ |
|||
международное |
|||||
Масса | |||||
атомная единица массы |
1,66057 × 10 -27 × kg (приблизительно) |
||||
Время 1 | |||||
86400 s |
|||||
Плоский угол |
(p /180) rad = 1,745329… × 10 -2 × rad |
||||
(p /10800) rad = 2,908882… × 10 -4 rad |
|||||
(p /648000) rad = 4,848137…10 -6 rad |
|||||
Объем, вместимость | |||||
Длина |
астрономическая единица |
1,49598 × 10 11 m (приблизительно) |
|||
световой год |
9,4605 × 10 15 m (приблизительно) |
||||
3,0857 × 10 16 m (приблизительно) |
|||||
Оптическая сила |
диоптрия |
||||
Площадь | |||||
Энергия |
электрон-вольт |
1,60219 × 10 -19 J (приблизительно) |
|||
Полная мощность |
вольт-ампер |
||||
Реактивная мощность | |||||
Механическое напряжение |
ньютон на квадратный миллиметр |
||||
1 Допускается также применять другие единицы, получившие широкое распространение, например неделя, месяц, год, век, тысячелетие и т.п. 2 Допускается применять наименование «гон» 3 Не рекомендуется применять при точных измерениях. При возможности смещения обозначения l с цифрой 1 допускается обозначение L . Примечание. Единицы времени (минуту, час, сутки), плоского угла (градус, минуту, секунду), астрономическую единицу, световой год, диоптрию и атомную единицу массы не допускается применять с приставками |
Таблица 7
Единицы, временно допускаемые к применению
Наименование величины |
Примечание |
||||
Наименование |
Обозначение |
Соотношение с единицей СИ |
|||
международное |
|||||
Длина |
морская миля |
1852 m (точно) |
В морской навигации |
||
Ускорение |
В гравиметрии |
||||
Масса |
2 × 10 -4 kg (точно) |
Для драгоценных камней и жемчуга |
|||
Линейная плотность |
10 -6 kg / m (точно) |
В текстильной промышленности |
|||
Скорость |
В морской навигации |
||||
Частота вращения |
оборот в секунду |
||||
оборот в минуту |
1/60 s -1 = 0,016(6) s -1 |
||||
Давление | |||||
Натуральный логарифм безразмерного отношения физической величины к одноименной физической величине, принимаемой за исходную |
1 Np = 0,8686…В = = 8,686… dB |
4. ПРАВИЛА ОБРАЗОВАНИЯ ДЕСЯТИЧНЫХ КРАТНЫХ И ДОЛЬНЫХ ЕДИНИЦ, А ТАКЖЕ ИХ НАИМЕНОВАНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
4.1. Десятичные кратные и дольные единицы, а также их наименования и обозначения следует образовывать с помощью множителей и приставок, приведенных в табл. 8.Таблица 8
Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований
Множитель |
Приставка |
Обозначение приставки |
Множитель |
Приставка |
Обозначение приставки |
||
международное |
международное |
||||||
5. ПРАВИЛА НАПИСАНИЯ ОБОЗНАЧЕНИЙ ЕДИНИЦ
5.1. Для написания значений величин следует применять обозначения единиц буквами или специальными знаками (…°,… ¢ ,… ¢ ¢), причем устанавливаются два вида буквенных обозначений: международные (с использованием букв латинского или греческого алфавита) и русские (с использованием букв русского алфавита). Устанавливаемые стандартом обозначения единиц приведены в табл. 1 - 7 . Международные и русские обозначения относительных и логарифмических единиц следующие: процент (%), промилле (о / оо), миллионная доля (рр m , млн -1), бел (В, Б), децибел (dB , дБ), октава (-, окт), декада (-, дек), фон (phon , фон). 5.2. Буквенные обозначения единиц должны печататься прямым шрифтом. В обозначениях единиц точку как знак сокращения не ставят. 5.3. Обозначения единиц следует применять после числовых: значений величин и помещать в строку с ними (без переноса на следующую строку). Между последней цифрой числа и обозначением единицы следует оставлять пробел, равный минимальному расстоянию между словами, которое определено для каждого типа и размера шрифта по ГОСТ 2.304-81. Исключения составляют обозначения в виде знака, поднятого над строкой (п. 5.1), перед которыми пробела не оставляют. (Измененная редакция, Изм. № 3). 5.4. При наличии десятичной дроби в числовом значении величины обозначение единицы следует помещать после всех цифр. 5.5. При указании значений величин с предельными отклонениями следует заключать числовые значения с предельными отклонениями в скобки и обозначения единицы помешать после скобок или проставлять обозначения единиц после числового значения величины и после ее предельного отклонения. 5.6. Допускается применять обозначения единиц в заголовках граф и в наименованиях строк (боковиках) таблиц. Примеры:
Номинальный расход. m 3 / h |
Верхний предел показаний, m 3 |
Цена деления крайнего правого ролика, m 3 , не более |
||
100, 160, 250, 400, 600 и 1000 |
||||
2500, 4000, 6000 и 10000 |
||||
Тяговая мощность, kW | ||||
Габаритные размеры, mm: | ||||
длина | ||||
ширина | ||||
высота | ||||
Колея, mm | ||||
Просвет, mm | ||||
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное
ПРАВИЛА ОБРАЗОВАНИЯ КОГЕРЕНТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ЕДИНИЦ СИ
Когерентные производные единицы (далее - производные единицы) Международной системы, как правило, образуют при помощи простейших уравнений связи между величинами (определяющих уравнений), в которых числовые коэффициенты равны 1. Для образования производных единиц величины в уравнениях связи принимают равными единицам СИ. Пример. Единицу скорости образуют с помощью уравнения, определяющего скорость прямолинейно и равномерно движущейся точкиv = s/t ,
Где v - скорость; s - длина пройденного пути; t - время движения точки. Подстановка вместо s и t их единиц СИ дает
[v ] = [s ]/[t ] = 1 m/s.
Следовательно, единицей скорости СИ является метр в секунду. Он равен скорости прямолинейно и равномерно движущейся точки, при которой эта точка за время 1 s перемещается на расстояние 1 m . Если уравнение связи содержит числовой коэффициент, отличный от 1, то для образования когерентной производной единицы СИ в правую часть подставляют величины со значениями в единицах СИ, дающими после умножения на коэффициент общее числовое значение, равное числу 1. Пример. Если для образования единицы энергии используют уравнение
Где Е - кинетическая энергия; m - масса материальной точки; v - скорость движения точки, то когерентную единицу энергии СИ образуют, например, следующим образом:
Следовательно, единицей энергии СИ является джоуль (равный ньютон-метру). В приведенных примерах он равен кинетической энергии тела массой 2 kg , движущегося со скоростью 1 m / s , или же тела массой 1 kg , движущегося со скоростью
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
Соотношение некоторых внесистемных единиц с единицами СИ
Наименование величины |
Примечание |
||||
Наименование |
Обозначение |
Соотношение с единицей СИ |
|||
международное |
|||||
Длина |
ангстрем |
||||
икс-единица |
1,00206 × 10 -13 m (приблизительно) |
||||
Площадь | |||||
Масса | |||||
Телесный угол |
квадратный градус |
3,0462... × 10 -4 sr |
|||
Сила, вес | |||||
килограмм-сила |
9,80665 N (точно) |
||||
килопонд |
|||||
грамм-сила |
9,83665 × 10 -3 N (точно) |
||||
тонна-сила |
9806,65 N (точно) |
||||
Давление |
килограмм-сила на квадратный сантиметр |
98066,5 Ра (точно) |
|||
килопонд на квадратный сантиметр |
|||||
миллиметр водяного столба |
мм вод. ст. |
9,80665 Ра (точно) |
|||
миллиметр ртутного столба |
мм рт. ст. |
||||
Напряжение (механическое) |
килограмм-сила на квадратный миллиметр |
9,80665 × 10 6 Ра (точно) |
|||
килопонд на квадратный миллиметр |
9,80665 × 10 6 Ра (точно) |
||||
Работа, энергия | |||||
Мощность |
лошадиная сила |
||||
Динамическая вязкость | |||||
Кинематическая вязкость | |||||
ом-квадратный миллиметр на метр |
Ом × мм 2 /м |
||||
Магнитный поток |
максвелл |
||||
Магнитная индукция | |||||
гпльберт |
(10/4 p) А = 0,795775…А |
||||
Напряженность магнитного поля |
(10 3 / p) А/ m = 79,5775…А/ m |
||||
Количество теплоты, термодинамический потенциал (внутренняя энергия, энтальпия, изохорно-изотермический потенциал), теплота фазового превращения, теплота химической реакции |
калория (межд.) |
4,1858 J (точно) |
|||
калория термохимическая |
4,1840 J (приблизительно) |
||||
калория 15-градусная |
4,1855 J (приблизительно) |
||||
Поглощенная доза излучения | |||||
Эквивалентная доза излучения, показатель эквивалентной дозы | |||||
Экспозиционная доза фотонного излучения (экспозиционная доза гамма- и рентгеновского излучений) |
2,58 × 10 -4 C / kg (точно) |
||||
Активность нуклида в радиоактивном источнике |
3,700 × 10 10 Bq (точно) |
||||
Длина | |||||
Угол поворота |
2 p rad = 6,28… rad |
||||
Магнитодвижущая сила, разность магнитных потенциалов |
ампервиток |
||||
Яркость | |||||
Площадь |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное
1. Выбор десятичной кратной или дольной единицы от единицы СИ диктуется прежде всего удобством ее применения. Из многообразия кратных и дольных единиц, которые могут быть образованы при помощи приставок, выбирают единицу, приводящую к числовым значениям величины, приемлемым на практике. В принципе кратные и дольные единицы выбирают таким образом, чтобы числовые значения величины находились в диапазоне от 0,1 до 1000. 1.1. В некоторых случаях целесообразно применять одну и ту же кратную или дольную единицу, даже если числовые значения выходят за пределы диапазона от 0,1 до 1000, например, в таблицах числовых значений для одной величины или при сопоставлении этих значений в одном тексте. 1.2. В некоторых областях всегда используют одну и ту же кратную или дольную единицу. Например, в чертежах, применяемых в машиностроении, линейные размеры всегда выражают в миллиметрах. 2. В табл. 1 настоящего приложения приведены рекомендуемые для применения кратные и дольные единицы от единиц СИ. Представленные в табл. 1 кратные и дольные единицы от единиц СИ для данной физической величины не следует считать исчерпывающими, так как они могут не охватывать диапазоны физических величин в развивающихся и вновь возникающих областях науки и техники. Тем не менее, рекомендуемые кратные и дольные единицы от единиц СИ способствуют единообразию представления значений физических величин, относящихся к различным областям техники. В этой же таблице помещены также получившие широкое распространение на практике кратные и дольные единицы от единиц, применяемых наравне с единицами СИ. 3. Для величин, не охваченных табл. 1, следует использовать кратные и дольные единицы, выбранные в соответствии с п. 1 данного приложения. 4. Для снижения вероятности ошибок при расчетах десятичные кратные и дольные единицы рекомендуется подставлять только в конечный результат, а в процессе вычислений все величины выражать в единицах СИ, заменяя приставки степенями числа 10. 5. В табл. 2 настоящего приложения приведены получившие распространение единицы некоторых логарифмических величин.Таблица 1
Наименование величины |
Обозначения |
|||
единиц СИ |
единиц, не входящих и СИ |
кратных и дольных от единиц, не входящих в СИ |
||
Часть I . Пространство и время |
||||
Плоский угол |
rad ; рад (радиан) |
m rad ; мкрад |
... ° (градус)... (минута)..." (секунда) |
|
Телесный угол |
sr ; cp (стерадиан) |
|||
Длина |
m ; м (метр) |
… ° (градус) … ¢ (минута) … ² (секунда) |
||
Площадь | ||||
Объем, вместимость |
l (L); л (литр) |
|||
Время |
s ; с (секунда) |
d ; сут (сутки) min ; мин (минута) |
||
Скорость | ||||
Ускорение |
m / s 2 ; м/с 2 |
|||
Часть II . Периодические и связанные с ними явления |
||||
Hz ; Гц (герц) |
||||
Частота вращения |
min -1 ; мин -1 |
|||
Часть III . Механика |
||||
Масса |
kg ; кг (килограмм) |
t ; т (тонна) |
||
Линейная плотность |
kg / m ; кг/м |
mg / m ; мг/м или g / km ; г/км |
||
Плотность |
kg / m 3 ; кг/м 3 |
Mg / m 3 ; Мг/м 3 kg / dm 3 ; кг/дм 3 g / cm 3 ; г/см 3 |
t / m 3 ; т/м 3 или kg / l ; кг/л |
g / ml ; г/мл |
Количество движения |
kg × m / s ; кг × м/с |
|||
Момент количества движения |
kg × m 2 / s ; кг × м 2 /с |
|||
Момент инерции (динамический момент инерции) |
kg × m 2 , кг × м 2 |
|||
Сила, вес |
N ; Н (ньютон) |
|||
Момент силы |
N × m ; Н × м |
MN × m ; МН × м kN × m ; кН × м mN × m ; мН × м m N × m ; мкН × м |
||
Давление |
Ра; Па (паскаль) |
m Ра; мкПа |
||
Напряжение | ||||
Динамическая вязкость |
Ра × s ; Па × с |
mPa × s ; мПа × с |
||
Кинематическая вязкость |
m 2 / s ; м 2 /с |
mm 2 / s ; мм 2 /с |
||
Поверхностное натяжение |
mN / m ; мН/м |
|||
Энергия, работа |
J ; Дж (джоуль) |
(электрон-вольт) |
GeV ; ГэВ MeV ; МэВ keV ; кэВ |
|
Мощность |
W ; Вт (ватт) |
|||
Часть IV . Теплота |
||||
Температура |
К; К (кельвин) |
|||
Температурный коэффициент | ||||
Теплота, количество теплоты | ||||
Тепловой поток | ||||
Теплопроводность | ||||
Коэффициент теплопередачи |
Вт/(м 2 × К) |
|||
Теплоемкость |
kJ / K ; кДж/К |
|||
Удельная теплоемкость |
Дж/(кг × К) |
kJ /(kg × К); кДж/(кг × К) |
||
Энтропия |
kJ / K ; кДж/К |
|||
Удельная энтропия |
Дж/(кг × К) |
kJ /(kg × K); кДж/(кг × К) |
||
Удельное количество теплоты |
J / kg ; Дж/кг |
MJ / kg ; МДж/кг kJ / kg ; кДж/кг |
||
Удельная теплота фазового превращения |
J / kg ; Дж/кг |
MJ / kg ; МДж/кг kJ / kg ; кДж/кг |
||
Часть V . Электричество и магнетизм |
||||
Электрический ток (сила электрического тока) |
A; A (ампер) |
|||
Электрический заряд (количество электричества) |
С; Кл (кулон) |
|||
Пространственная плотность электрического заряда |
С/ m 3 ; Кл/м 3 |
C / mm 3 ; Кл/мм 3 МС/ m 3 ; МКл/м 3 С/с m 3 ; Кл/см 3 kC / m 3 ; кКл/м 3 m С/ m 3 ; мКл/м 3 m С/ m 3 ; мкКл/м 3 |
||
Поверхностная плотность электрического заряда |
С/ m 2 , Кл/м 2 |
МС/ m 2 ; МКл/м 2 С/ mm 2 ; Кл/мм 2 С/с m 2 ; Кл/см 2 kC / m 2 ; кКл/м 2 m С/ m 2 ; мКл/м 2 m С/ m 2 ; мкКл/м 2 |
||
Напряженность электрического поля |
MV / m ; МВ/м kV / m ; кВ/м V / mm ; В/мм V / cm ; В/см mV / m ; мВ/м m V / m ; мкВ/м |
|||
Электрическое напряжение, электрический потенциал, разность электрических потенциалов, электродвижущая сила |
V , В (вольт) |
|||
Электрическое смещение |
С/ m 2 ; Кл/м 2 |
С/с m 2 ; Кл/см 2 kC / cm 2 ; кКл/см 2 m С/ m 2 ; мКл/м 2 m С/ m 2 , мкКл/м 2 |
||
Поток электрического смещения | ||||
Электрическая емкость |
F , Ф (фарад) |
|||
Абсолютная диэлектрическая проницаемость, электрическая постоянная |
m F / m , мкФ/м nF / m , нФ/м pF / m , пФ/м |
|||
Поляризованность |
С/ m 2 , Кл/м 2 |
С/с m 2 , Кл/см 2 kC / m 2 ; кКл/м 2 m С/ m 2 , мКл/м 2 m С/ m 2 ; мкКл/м 2 |
||
Электрический момент диполя |
С × m , Кл × м |
|||
Плотность электрического тока |
А/ m 2 , А/м 2 |
МА/ m 2 , МА/м 2 А/ mm 2 , А/мм 2 A /с m 2 , А/см 2 kA / m 2 , кА/м 2 , |
||
Линейная плотность электрического тока |
kA / m ; кА/м А/ mm ; А/мм А/с m ; А/см |
|||
Напряженность магнитного поля |
kA / m ; кА/м A / mm ; А/мм A / cm ; А/см |
|||
Магнитодвижущая сила, разность магнитных потенциалов | ||||
Магнитная индукция, плотность магнитного потока |
Т; Тл (тесла) |
|||
Магнитный поток |
Wb , Вб (вебер) |
|||
Магнитный векторный потенциал |
Т × m ; Тл × м |
kT × m ; кТл × м |
||
Индуктивность, взаимная индуктивность |
Н; Гн (генри) |
|||
Абсолютная магнитная проницаемость, магнитная постоянная |
m Н/ m ; мкГн/м nH / m ; нГн/м |
|||
Магнитный момент |
А × m 2 ; А м 2 |
|||
Намагниченность |
kA / m ; кА/м А/ mm ; А/мм |
|||
Магнитная поляризация | ||||
Электрическое сопротивление | ||||
Электрическая проводимость |
S ; См (сименс) |
|||
Удельное электрическое сопротивление |
W × m ; Ом × м |
G W × m ; ГОм × м М W × m ; МОм × м k W × m ; кОм × м W × cm ; Ом × см m W × m ; мОм × м m W × m ; мкОм × м n W × m ; нОм × м |
||
Удельная электрическая проводимость |
MS / m ; МСм/м kS / m ; кСм/м |
|||
Магнитное сопротивление | ||||
Магнитная проводимость | ||||
Полное сопротивление | ||||
Модуль полного сопротивления | ||||
Реактивное сопротивление | ||||
Активное сопротивление | ||||
Полная проводимость | ||||
Модуль полной проводимости | ||||
Реактивная проводимость | ||||
Активная проводимость | ||||
Активная мощность | ||||
Реактивная мощность | ||||
Полная мощность |
V × A , В × А |
|||
Часть VI . Свет и связанные с ним электромагнитные излучения |
||||
Длина волны | ||||
Волновое число | ||||
Энергия излучения | ||||
Поток излучения, мощность излучения | ||||
Энергетическая сила света (сила излучения) |
W / sr ; Вт/ср |
|||
Энергетическая яркость (лучистость) |
W /(sr × m 2); Вт/(ср × м 2) |
|||
Энергетическая освещенность (облученность) |
W / m 2 ; Вт/м 2 |
|||
Энергетическая светимость (нзлучательность) |
W / m 2 ; Вт/м 2 |
|||
Сила света | ||||
Световой поток |
lm ; лм (люмен) |
|||
Световая энергия |
lm × s ; лм × с |
lm × h; лм × ч |
||
Яркость |
cd / m 2 ; кд/м 2 |
|||
Светимость |
lm / m 2 ; лм/м 2 |
|||
Освещенность |
l х; лк (люкс) |
|||
Световая экспозиция |
lx × s ; лк × с |
|||
Световой эквивалент потока излучения |
lm / W ; лм/Вт |
|||
Часть VII . Акустика |
||||
Период | ||||
Частота периодического процесса | ||||
Длина волны | ||||
Звуковое давление |
m Ра; мкПа |
|||
Скорость колебания частицы |
mm / s ; мм/с |
|||
Объемная скорость |
m 3 / s ; м 3 /с |
|||
Скорость звука | ||||
Поток звуковой энергии, звуковая мощность | ||||
Интенсивность звука |
W / m 2 ; Вт/м 2 |
mW / m 2 ; мВт/м 2 m W / m 2 ; мкВт/м 2 pW / m 2 ; пВт/м 2 |
||
Удельное акустическое сопротивление |
Pa × s / m ; Па × с/м |
|||
Акустическое сопротивление |
Pa × s / m 3 ; Па × с/м 3 |
|||
Механическое сопротивление |
N × s / m ; Н × с/м |
|||
Эквивалентная площадь поглощения поверхностью или предметом | ||||
Время реверберации | ||||
Часть VIII Физическая химия и молекулярная физика |
||||
Количество вещества |
mol ; моль (моль) |
kmol ; кмоль mmol ; ммоль m mol ; мкмоль |
||
Молярная масса |
kg / mol ; кг/моль |
g / mol ; г/моль |
||
Молярный объем |
m 3 / moi ; м 3 /моль |
dm 3 / mol ; дм 3 /моль cm 3 / mol ; см 3 /моль |
l / mol ; л/моль |
|
Молярная внутренняя энергия |
J / mol ; Дж/моль |
kJ / mol ; кДж/моль |
||
Молярная энтальпия |
J / mol ; Дж/моль |
kJ / mol ; кДж/моль |
||
Химический потенциал |
J / mol ; Дж/моль |
kJ / mol ; кДж/моль |
||
Химическое сродство |
J / mol ; Дж/моль |
kJ / mol ; кДж/моль |
||
Молярная теплоемкость |
J /(mol × K); Дж/(моль × К) |
|||
Молярная энтропия |
J /(mol × K); Дж/(моль × К) |
|||
Молярная концентрация |
mol / m 3 ; моль/м 3 |
kmol / m 3 ; кмоль/м 3 mol / dm 3 ; моль/дм 3 |
mol /1; моль/л |
|
Удельная адсорбция |
mol / kg ; моль/кг |
mmol / kg ; ммоль/кг |
||
Температуропроводность |
M 2 / s ; м 2 /с |
|||
Часть IX . Ионизирующие излучения |
||||
Поглощенная доза излучения, керма, показатель поглощенной дозы (поглощенная доза ионизирующего излучения) |
Gy ; Гр (грэй) |
m G у; мкГр |
||
Активность нуклида в радиоактивном источнике (активность радионуклида) |
Bq ; Бк (беккерель) |
Таблица 2
Наименование логарифмической величины |
Обозначение единицы |
Исходное значение величины |
Уровень звукового давления | ||
Уровень звуковой мощности | ||
Уровень интенсивности звука | ||
Разность уровней мощности | ||
Усиление, ослабление | ||
Коэффициент затухания |
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Справочное
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 8.417-81 СТ СЭВ 1052-78
1. Разделы 1 - 3 (пп. 3.1 и 3.2); 4, 5 и обязательное Приложение 1 к ГОСТ 8.417-81 соответствуют разделам 1 - 5 и приложению к СТ СЭВ 1052-78. 2. Справочное приложение 3 к ГОСТ 8.417-81 соответствует информационному приложению к СТ СЭВ 1052-78.Физические величины. Единицы величин
Физическая величина - это свойство, общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.
Значение физической величины - это количественная оценка размера физической величины, представленная в виде некоторого числа принятых для нее единиц (например, значение сопротивления проводника 5 Ом).
Различают истинное значение физической величины, идеально отражающее свойство объекта, и действительное , найденное экспериментально, достаточно близкое к истинному значению, которое можно использовать вместо него, и измеренное значение, отсчитанное по отсчетному устройству средства измерения.
Совокупность величин, связанных между собой зависимостями, образуют систему физических величин, в которой имеются основные и производные величины.
Основная физическая величина - это величина, входящая в систему и условно принятая в качестве независимой от других величин этой системы.
Производная физическая величина - это величина, входящая в систему и определяемая через основные величины этой системы.
Важной характеристикой физической величины является ее размерность (dim). Размерность - это выражение в форме степенного одночлена, составленного из произведений символов основных физических величин и отражающее связь данной физической величины с физическими величинами, принятыми в данной системе величин за основные с коэффициентом пропорциональности, равным единице.
Единица физической величины - это конкретная физическая величина, определенная и принятая по соглашению, с которой сравниваются другие величины того же рода.
В установленном порядке допускаются к применению единицы величин Международной системы единиц (СИ), принятой Генеральной конференцией по мерам и весам, рекомендованные Международной организацией законодательной метрологии.
Различают основные, производные, кратные, дольные, когерентные, системные и внесистемные единицы.
Основная единица системы единиц - единица основной физической величины, выбранная при построении системы единиц.
Метр - длина пути, проходимая светом в вакууме за интервал времени 1/299792458 доли секунды.
Килограмм - единица массы, равная массе международного прототипа килограмма.
Секунда - время, равное 9192631770 периодам излучения, соответствующим переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома Цезия-133.
Ампер - сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызывал бы на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2 ∙ 10 -7 Н.
Кельвин - единица термодинамической температуры, равная 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды.
Моль - количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг.
Кандела - сила 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.
Предусмотрены также две дополнительные единицы.
Радиан - угол между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу.
Стерадиан - телесный угол с вершиной в центре сферы, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.
Производная единица системы единиц - единица производной физической величины системы единиц, образованная в соответствии с уравнением, связывающим ее с основными единицами или же с основными и уже определенными производными. Например, единица мощности, выраженная через единицы СИ, 1Вт = м 2 ∙ кг ∙ с -3 .
Наряду с единицами СИ Закон «Об обеспечении единства измерений» допускает применение внесистемных единиц, т.е. единиц, не входящих ни в одну из существующих систем. Принято выделять несколько видов внесистемных единиц:
Единицы, допускаемые наравне с единицами СИ (минута, час, сутки, литр и др.);
Единицы, применяемые в специальных областях науки и техники
(световой год, парсек, диоптрия, электрон-вольт и др.);
Единицы, изъятые из употребления (миллиметр ртутного столба,
лошадиная сила и др.)
К числу внесистемных относят также кратные и дольные единицы измерения, имеющие иногда собственные наименования, например единица массы - тонна (т). В общем случае десятичные, кратные и дольные единицы образуются с помощью множителей и приставок.
Средства измерений
Под средством измерений (СИ) понимается устройство, предназначенное для измерений и имеющее нормированные метрологические характеристики.
По функциональному назначению СИ подразделяются на: меры, измерительные приборы, измерительные преобразователи, измерительные установки, измерительные системы.
Мера - средство измерений, предназначенное для воспроизведения и хранения физической величины одного или нескольких размеров с необходимой точностью. Мера может быть представлена в виде тела или устройства.
Измерительный прибор
(ИП) - средство измерения, предназначенное для извлечения измерительной информации и преобразования
ее в форму, доступную для непосредственного восприятия оператором. Измерительные приборы, как правило, имеют в своем составе
меру. По принципу действия различают ИП аналоговые и цифровые. По способу представления измерительной информации измерительные приборы относятся либо к показывающим, либо к регистрирующим.
В зависимости от способа преобразования сигнала измерительной информации различают приборы прямого преобразования (прямого действия) и приборы уравновешивающего преобразования (сравнения). В приборах прямого преобразования сигнал измерительной информации преобразуется необходимое количество раз в одном направлении без применения обратной связи. В приборах уравновешивающего преобразования, наряду с цепью прямого преобразования, имеется цепь обратного преобразования и измеряемая величина сравнивается с известной величиной, однородной с измеряемой.
В зависимости от степени усреднения измеряемой величины выделяют приборы, дающие показания мгновенных значений измеряемой величины, и приборы интегрирующие, показания которых определяются интегралом по времени от измеряемой величины.
Измерительный преобразователь - средство измерений, предназначенное для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи.
В зависимости от места в измерительной цепи различают преобразователи первичные и промежуточные. Первичные преобразователи - это те, к которым подводится измеряемая величина. Если первичные преобразователи размещаются непосредственно на объекте исследования, удаленном от места обработки, то они называются иногда датчиками .
В зависимости от вида входного сигнала преобразователи подразделяют на аналоговые, аналого-цифровые и цифроаналоговые. Широко распространены масштабные измерительные преобразователи, предназначенные для изменения размера величины в заданное число раз.
Измерительная установка - это совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств (сопряжения, питания и др.), предназначенных для одной или нескольких физических величин и расположенных в одном месте.
Измерительная система - совокупность функционально объединенных мер, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта, с целью измерения одной или нескольких физических величин.
Виды и методы измерений
В метрологии измерение определяется как совокупность операций, выполняемых с помощью технического+- средства, хранящего единицу физической величины, позволяющего сопоставить измеряемую величину с ее единицей и получить значение этой величины.
Классификация видов измерений по основным классификационным признакам представлена в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Виды измерений
Прямое измерение - измерение, при котором исходное значение величины находят непосредственно из опытных данных в результате выполнения измерения. Например, измерение амперметром силы тока.
Косвенное измерение - измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, которые подвергаются прямым измерениям. Например, измерение сопротивления резистора с помощью амперметра и вольтметра с использованием зависимости, связывающей сопротивление с напряжением и током.
Совместные измерения - это измерения двух или более неодноименных величин для нахождения зависимости между ними. Классическим примером совместных измерений является нахождение зависимости сопротивления резистора от температуры;
Совокупные измерения - это измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин находят решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях и различных сочетаниях этих величин.
Например, нахождение сопротивлений двух резисторов по результатам измерений сопротивлений последовательного и параллельного соединений этих резисторов.
Абсолютные измерения - измерения, основанные на прямых измерениях одной или нескольких величин и использовании значений физических констант, например, измерения силы тока в амперах.
Относительные измерения - измерения отношения значения физической величины к одноименной величине или изменения значения величины по отношению к одноименной величине, принятой за исходную.
К статическим измерениям относят измерение, при котором СИ работает в статическом режиме, т.е. когда его выходной сигнал (например, отклонение указателя) остается неизменным в течение времени измерения.
К динамическим измерениям относят измерения, выполненные СИ в динамическом режиме, т.е. когда его показания зависят от динамических свойств. Динамические свойства СИ проявляются в том, что уровень переменного воздействия на него в какой-либо момент времени обуславливает выходной сигнал СИ в последующий момент времени.
Измерения максимально возможной точности , достигаемой при существующем уровне развития науки и техники. Такие измерения проводят при создании эталонов и измерениях физических констант. Характерными для таких измерений являются оценка погрешностей и анализ источников их возникновения.
Технические измерения - это измерения, проводимые в заданных условиях по определенной методике и проводимые во всех отраслях народного хозяйства, за исключением научных исследований.
Совокупность приемов использования принципа и средств измерений называется методом измерения (рис.2.1).
Все без исключения методы измерений основаны на сравнении измеряемой величины с величиной, воспроизводимой мерой (однозначной или многозначной).
Метод непосредственной оценки характеризуется тем, что значения измеряемой величины отсчитывают непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. Шкала прибора заранее градуируется с помощью многозначной меры в единицах измеряемой величины.
Методы сравнения с мерой предполагают сравнение измеряемой величины и величины, воспроизводимой мерой. Наиболее распространены следующие методы сравнения: дифференциальный, нулевой, замещения, совпадения.
Рисунок 2.1 – Классификация методов измерений
При нулевом методе измерения разность измеряемой величины и известной величины сводится в процессе измерения к нулю, что фиксируется высокочувствительным нуль-индикатором.
При дифференциальном методе по шкале измерительного прибора отсчитывают разность измеряемой величины и величины, воспроизводимой мерой. Неизвестную величину определяют по известной величине и измеренной разности.
Метод замещения предусматривает поочередное подключение на вход индикатора измеряемой и известной величин, т.е. измерения проводят в два приема. Наименьшая погрешность измерения получается в том случае, когда в результате подбора известной величины индикатор дает такой же отсчет, что и при неизвестной величине.
Метод совпадения основан на измерении разности между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой. При измерении используют совпадения отметок шкал или периодических сигналов. Метод применяется, например, при измерении частоты и времени по эталонным сигналам.
Измерения выполняют с однократным либо с многократными наблюдениями. Под наблюдением здесь понимается экспериментальная операция, выполняемая в процессе измерения, в результате которой получают одно значение величины, имеющее всегда случайный характер. При измерениях с многократными наблюдениями для получения результата измерения требуется статистическая обработка результатов наблюдений.
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 | 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 кг 12 C |
Производные величины
Величина | Символ | Единица СИ | Описание |
Площадь | S | м 2 | Протяженность объекта в двух измерениях. |
Объём | V | м 3 | 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 | кг·м/с 2 (ньютон, Н) | Действующая на объект внешняя причина ускорения. | |
Механическая работа | A | кг·м 2 /с 2 (джоуль, Дж) | Скалярное произведение силы и перемещения. |
Энергия | E | кг·м 2 /с 2 (джоуль, Дж) | Способность тела или системы совершать работу. |
Мощность | P | кг·м 2 /с 3 (ватт, Вт) | Скорость изменения энергии. |
Давление | p | кг/(м·с 2) (паскаль, Па) | Сила, приходящаяся на единицу площади. |
Плотность | ρ | кг/м 3 | Масса на единицу объёма. |
Поверхностная плотность | ρ A | кг/м 2 | Масса на единицу площади. |
Линейная плотность | ρ l | кг/м | Масса на единицу длины. |
Количество теплоты | Q | кг·м 2 /с 2 (джоуль, Дж) | Энергия, передаваемая от одного тела к другому немеханическим путём |
Электрический заряд | q | А·с (кулон, Кл) | |
Напряжение | U | м 2 ·кг/(с 3 ·А) (вольт, В) | Изменение потенциальной энергии, приходящееся на единицу заряда. |
Электрическое сопротивление | R | м 2 ·кг/(с 3 ·А 2) (ом, Ом) | сопротивление объекта прохождению электрического тока |
Магнитный поток | Φ | кг/(с 2 ·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·м 2 | Мера инертности объекта при вращении. |
Момент импульса | L | кг·м 2 /c | Мера вращения объекта. |
Момент силы | M | кг·м 2 /с 2 | Произведение силы на длину перпендикуляра, опущенного из точки на линию действия силы. |
Телесный угол | Ω | стерадиан (ср) |