Лекции по "Метрологии"

– кандела (международное обозначение cd; русское –  кд) – единица силы света. Кандела – сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср. [XVI ГКМВ (1979 г.), Резолюция 3];

– моль (международное обозначение mol; русское – 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].

Ранее были предусмотрены также две дополнительные единицы:

– радиан (международное обозначение rad; русское – рад) – единица плоского угла, равная внутреннему углу между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу;

– стерадиан (международное обозначение sr; русское – ср) – единица телесного угла. Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности этой сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.

Решением 20-й Генеральной конференции по мерам и весам (1995 г.) эти две дополнительные единицы причислены к производным.

Производные единицы СИ образуются из основных и дополнительных по правилам образования когерентных производных единиц, т. е. связаны с ними соотношением

[Q]= мa · кгb-сg ... .

Некоторым из них даны названия в честь великих ученых: ньютон, герц, паскалъ, кулон, ом, сименс, тесла, беккерель и другие. Обозначения таких единиц, как международные, так и русские, пишутся с заглавной буквы.

Десятичные кратные и дольные единицы образуются с помощью множителей и приставок, наименования, происхождение и обозначения которых приведены в           таблице 4.

К наименованию единицы допускается присоединять только одну приставку (например, пикофарада, а не микромикро-фарада). У единиц, образованных как произведение или отношение нескольких единиц, приставку присоединяют, как правило, к наименованию первой единицы, например килопаскаль – секунда на метр (кПа, с/м), а не паскаль – килосекунда на метр. Кратные и дольные единицы выбирают обычно таким образом, чтобы числовое значение величины находилось в диапазоне от 0,1 до 1000 (например, для длины м = 75 мкм = 0,075 мм = 75000 нм следует выбрать 75 мкм, так как в других случаях числовое значение выходит за пределы указанного диапазона).

 

Таблица 4

Множитель	Приставка	Обозначение приставки Международное
	иотта	Y
	зета	Z
	экса	E
	пета	P
	тера	T
	гига	G
	мега	M
	кило	k
	гекто	h
	дека	da
	деци	d
	санти	c
	милли	m
	микро
	нано	n
	пико	p
	фемто	f
	атто	a
	зепто	z
	иокто	y

 

 

В Международной системе единиц без ограничения срока допускается применять некоторые внесистемные единицы и единицы относительных и логарифмических величин.

К внесистемным единицам, временно допускаемым к применению без ограничения срока, относятся:

- единицы массы –  тонна и атомная единица массы (1,6605402·10 kg);

- единицы времени –  минута (60 с), час (3600 с), сутки (86400);

- единицы плоского угла – градус (( /180) rad = 1,745329...·10 rad), минута ( /10800) rad = 2,908882...·10 rad), секунда ( /648000) rad= 4,848137...·10 rad), град (гон) ( /200) rad = 1,57080...·10 rad);

- единица объема –  литр (1·10 m );

- единицы длины –  астрономическая единица (1,49598·10 m (прибл.), световой год (9,4605·10 m (прибл.), парсек (3,0857·10 m (прибл.);

- единица оптической  силы – диоптрия (1·m );

- единица площади –  гектар (1·10 m );

- единица энергии – электрон-вольт (1,60218·10 J (приблизительно), киловатт-час (3,6·10 J);

- единица полной мощности - вольт-ампер;

- единица реактивной мощности  – вар;

- единица электрического заряда, количества электричества – ампер-час (3,6·10 С).

К некоторым относительным и логарифмическим величинам и их единицам, допускаемым к применению без ограничения срока, относятся следующие:

- относительные величины (КПД; относительное удлинение; относительная плотность; деформация; относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости; магнитная восприимчивость; массовая доля компонента; молярная доля компонента и т.п.) и их единицы (единица, процент (1·10 ), промилле (1·10 ), миллионная доля (1·10 ));

- логарифмические величины (логарифмы безразмерного отношения  физической величины к одноименной  физической величине, принимаемой  за исходную) - уровень звукового  давлении, усиление, ослабление (бел, ( ), децибел),  уровень громкости (фон), частотный интервал (октава (1 октава равна ), декада (1 декада равна )) и т.п.;

- логарифмическая величина (натуральный логарифм безразмерного  отношения физической величины  к одноименной физической величине, принимаемой за исходную) и ее  единица – непер (1 Np=0,8686 ... В =8,686 ... dB).

Также допускается применять некоторые внесистемные единицы до принятия по ним соответствующих международных решений (табл. 5).

Таблица 5

Наименование величины	Единица				Область применения
	Наименование	Обозначение		Соотношение с единицей СИ
		международное	русское
Длина	морская миля	n mile	миля	1852 m (точно)	Морская навигация
Масса	карат	-	кар	2·10 kg (точно)	Добыча и производство драгоценных камней и жемчуга
Линейная плотность	текс	tex	текс	1·10 kg/m (точно)	Текстильная промышленность
Скорость	узел	kn	уз	0,514(4) m/s	Морская навигация
Ускорение	гал	Gal	Гал	0,01 m/s	Гравиметрия
Частота вращения	оборот в секунду	r/s	об/с	1 s	Электротехника
	оборот в минуту	r/min	об/мин	1/60 s = 0,016(6) s
Давление	бар	bar	бар	1·10 Pa	Физика

 

В настоящее время на практике применяются только три системы единиц: СГС, СИ, МКГСС.

Система единиц СГС. Основные единицы в системе СГС – сантиметр, грамм, секунда.

Система МКГСС. Эта система предназначена для механических измерений. Основные единицы в системе МКГСС – метр, килограмм-сила, секунда. Основная единица килограмм-сила определяется как сила, сообщающая массе весом 1 кг ускорение, равное 9,8 м/с2.

Кроме этих систем единиц, в разное время существовали и другие системы. Среди них были наиболее распространены системы МТС и МКСА. Основными единицами в системе МТС являются метр, тонна, секунда.

Основные единицы в системе МКСА – метр, килограмм, ампер, секунда.