Справочник по физике для инженеров и студентов - Яворский Б.М.
ISBN 5-488-00330-4
Скачать (прямая ссылка):
Единицей физической величины называют условно выбранную физическую величину, имеющую тот же смысл, что и рассматриваемая.
Согласованную систему единиц физических величин строят на основе выбранного множества основных единиц, достаточно хорошо определенных через наблюдаемые физические величины. В этой системе все производные единицы выражают с помощью алгебраических соотношений в виде произведений различных степеней основных единиц.
Согласованную систему единиц физических величин называют абсолютной, если ее основными величинами являются длина, масса, время.
I. СИСТЕМЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
993
3°. Выражение какой-либо физической величины в виде произведения степеней основных величин (если отвлечься от их векторного или тензорного характера и всех числовых множителей, включая знак) называют размерным произведением или просто размерностью величины по отношению к выбранному множеству основных величин или основных размерностей. Показатели степеней, в которые возводятся различные основные величины или размерности, называют показателями размерности.
Физические величины, в размерных показателях которых все показатели размерности равны нулю, считают безразмерными величинами.
Основные единицы физических величин представляют собой хорошо определенные выборки основных величин. Основная величина и соответствующая ей основная единица имеют одинаковую размерность.
Производная единица физической величины представляет собой произведение различных степеней основных единиц. При этом показатели степеней оказываются совпадающими с теми, что входят в произведение степеней основных величин в алгебраическом выражении для рассматриваемой производной величины, но опускаются числовые множители. Производные единицы и их символы выражаются алгебраически через основные единицы и их символы с помощью алгебраических знаков умножения и деления. Некоторые из этих алгебраических выражений для производных единиц заменяют специально выбранными символами, которые, в свою очередь, используют для образования других производных единиц и комбинаций символов.
4°. В таблице П1 приведены множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименование.
5°. В России в качестве предпочтительной используется «Международная система единиц» с принятым сокращенным названием СИ (SI). Эта система основана на семи основных единицах физических величин, перечисленных в таблице П2.
В государственных и международных стандартах приводятся следующие определения основных единиц.
994
ПРИЛОЖЕНИЯ
Метр — единица длины — расстояние, проходимое в вакууме плоской электромагнитной волной за 1/299792458 долю секунды.
Килограмм — единица массы, равная массе международного прототипа килограмма.
Секунда — единица времени, равная продолжительности 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия 133Cs.
Ампер — единица силы тока, равная силе неизме-няющегося тока, который, проходя по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и исчезающе малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме, вызвал бы между этими проводниками силу, равную 2 ¦ IO 7 H на каждый метр длины.
Кельвин — единица термодинамической температуры, равная ^ части термодинамической тройной точки воды.
Моль — единица количества вещества, равная такому его количеству, в котором содержится столько же структурных элементов, сколько атомов содержится в 0,012 кг изотопа углерода 12C.
Кандела — единица силы света, равная силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540 • IO12 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении 1 Вт 683 ср
6°. В таблице ПЗ приведены производные единицы физических величин в СИ, имеющие собственные наименования.
7°. Единицу СИ для измерения плоского угла (радиан) и единицу СИ для измерения телесного угла (стерадиан) рассматривают либо как основные единицы, либо как производные или дополнительные.
Радиан — угол между двумя радиусами окружности, вырезающими дугу, длина которой равна радиусу. Радиан принимается за единицу измерения углов при так называемом круговом, или радианном, измерении углов.
I СИСТЕМЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
995
Стерадиан — телесный угол, вырезающий на сфере, описанной вокруг вершины угла, поверхность, площадь которой равна квадрату радиуса сферы.
В физике радиан и стерадиан относят, вообще говоря, к классу производных величин (см. табл. ПЗ). В некоторых специальных областях физики, например в электродинамике или при исследовании процессов рассеяния частиц, стерадиан формально относят к основным единицам. В этом случае символ «ср» нельзя заменять числом 1.
8°. В теории электричества и магнетизма используют две различные системы уравнений, которые строятся на основе трех и четырех основных величин. Указанные системы называют трех- и четырехразмерными системами уравнений.
В трехразмерных системах уравнений различают три различные системы, связывающие три основные величины: длину, массу и время.