В помощ на студентите, изучаващи електроника. Единици

величинае нещо, което може да се измери. Понятия като дължина, площ, обем, маса, време, скорост и др. се наричат ​​величини. Стойността е резултат от измерването, то се определя от число, изразено в определени единици. Единиците, в които се измерва дадено количество, се наричат мерни единици.

За означаване на количество се изписва число, а до него името на единицата, в която е измерено. Например 5 см, 10 кг, 12 км, 5 мин. Всяка величина има безброй стойности, например дължината може да бъде равна на: 1 см, 2 см, 3 см и т.н.

Едно и също количество може да бъде изразено в различни единици, например килограм, грам и тон са единици за тегло. Едно и също количество се изразява в различни единици различни числа. Например 5 cm = 50 mm (дължина), 1 час = 60 минути (време), 2 kg = 2000 g (тегло).

Да се ​​измери една величина означава да се установи колко пъти тя съдържа друга величина от същия вид, взета за мерна единица.

Например, искаме да разберем точната дължина на една стая. Това означава, че трябва да измерим тази дължина с помощта на друга дължина, която ни е добре позната, например с помощта на метър. За да направите това, отделете метър по дължината на стаята колкото е възможно повече пъти. Ако се побере точно 7 пъти по дължината на стаята, тогава дължината му е 7 метра.

В резултат на измерване на количеството получаваме или наименуван номер, например 12 метра, или няколко именувани числа, например 5 метра 7 сантиметра, чиято съвкупност се нарича съставно наименувано число.

Мерки

Във всеки щат правителството е установило определени мерни единици за различни количества. Нарича се точно изчислена мерна единица, приета за стандарт стандартенили образцова единица. Изработени са образци на единици метър, килограм, сантиметър и др., по които са изработени единици за ежедневието. Наричат ​​се единици, които са влезли в употреба и са одобрени от държавата мерки.

Мерките се наричат хомогенен, ако служат за измерване на количества от същия вид. Така че грам и килограм са хомогенни мерки, тъй като се използват за измерване на тегло.

Единици

По-долу са дадени мерни единици на различни величини, които често се срещат в математически задачи:

Мерки за тегло/маса

• 1 тон = 10 кинтала
• 1 кинтал = 100 килограма
• 1 килограм = 1000 грама
• 1 грам = 1000 милиграма

• 1 километър = 1000 метра
• 1 метър = 10 дециметра
• 1 дециметър = 10 сантиметра
• 1 сантиметър = 10 милиметра

• 1 кв. километър = 100 хектара
• 1 хектар = 10 000 кв. метра
• 1 кв. метър = 10000 кв. сантиметри
• 1 кв. сантиметър = 100 квадратни метра милиметри

• 1 куб. метър = 1000 кубични метра дециметри
• 1 куб. дециметър = 1000 кубични метра сантиметри
• 1 куб. сантиметър = 1000 кубични метра милиметри

Нека разгледаме друга величина като литър. Един литър се използва за измерване на вместимостта на съдовете. Литър е обем, който е равен на един кубичен дециметър (1 литър = 1 кубичен дециметър).

Мерки за време

• 1 век (век) = 100 години
• 1 година = 12 месеца
• 1 месец = 30 дни
• 1 седмица = 7 дни
• 1 ден = 24 часа
• 1 час = 60 минути
• 1 минута = 60 секунди
• 1 секунда = 1000 милисекунди

Освен това се използват времеви единици като четвърт и декада.

• тримесечие - 3 месеца
• десетилетие - 10 дни

Приема се, че месецът е 30 дни, освен ако не е необходимо да се посочи датата и името на месеца. Януари, март, май, юли, август, октомври и декември - 31 дни. Февруари в проста година - 28 дни, февруари през високосна година- 29 дни. Април, юни, септември, ноември - 30 дни.

Една година е (приблизително) времето, необходимо на Земята да направи едно завъртане около Слънцето. Прието е всеки три последователни години да се броят като 365 дни, а четвъртата година след тях като 366 дни. Нарича се година, съдържаща 366 дни високосна година, и години, съдържащи 365 дни - просто. Един допълнителен ден се добавя към четвъртата година поради следната причина. Революцията на Земята около Слънцето не съдържа точно 365 дни, а 365 дни и 6 часа (приблизително). Така една проста година е по-кратка от истинската година с 6 часа, а 4 прости години са по-кратки от 4 истински години с 24 часа, т.е. с един ден. Следователно към всяка четвърта година (29 февруари) се добавя по един ден.

Ще научите за други видове количества, докато вървите. по-нататъшно проучванеразлични науки.

Съкратени наименования на мерките

Съкратените наименования на мерките обикновено се пишат без точка:

Измервателни инструменти

За измерване на различни количества се използват специални измервателни уреди. Някои от тях са много прости и предназначени за прости измервания. Такива инструменти включват измервателна линийка, ролетка, измервателен цилиндър и др. Други измервателни инструменти са по-сложни. Такива устройства включват хронометри, термометри, електронни везни и др.

Измервателните уреди обикновено имат измервателна скала(или мащаб за кратко). Това означава, че на устройството има линейни деления, като до всяко деление е изписана съответната стойност на количеството. Разстоянието между двете черти, до които се изписва стойността на стойността, може допълнително да се раздели на няколко по-малки деления, като тези деления най-често не се обозначават с цифри.

Не е трудно да се определи на каква стойност отговаря всяко най-малко деление. Така например фигурата по-долу показва линийка за измерване:

Числата 1, 2, 3, 4 и т.н. означават разстоянията между щрихите, които са разделени на 10 еднакви деления. Следователно всяко деление (разстоянието между най-близките черти) съответства на 1 mm. Това количество се нарича на цената на скално делениеизмервателен уред.

Преди да започнете да измервате стойност, трябва да определите стойността на делението на скалата на инструмента, който използвате.

За да определите цената на разделяне, трябва:

1. Намерете двете най-близки черти на скалата, до които са записани стойностите на количеството.
2. Извадете по-малкото число от по-голямата стойност и разделете полученото число на броя на деленията между тях.

Като пример, нека определим цената на делението на скалата на термометъра, показан на фигурата вляво.

Да вземем две линии, близо до които са нанесени числените стойности на измерената стойност (температура).

Например стълбчета, показващи 20 °C и 30 °C. Разстоянието между тези удари е разделено на 10 деления. По този начин цената на всяко разделение ще бъде равна на:

(30 °C - 20 °C) : 10 = 1 °C

Следователно термометърът показва 47 °C.

Измервайте различни количества в Ежедневиетовсеки от нас трябва да прави постоянно. Например, за да стигнете навреме на училище или на работа, трябва да измерите времето, което ще прекарате на път. Метеоролозите измерват температурата, за да прогнозират времето, Атмосферно налягане, скорост на вятъра и др.

Електрическият ток (I) е насоченото движение на електрическите заряди (йони в електролитите, електрони на проводимостта в металите).
Необходимо условие за настъпването електрически токе затвореност електрическа верига.

Електрическият ток се измерва в ампери (A).

Производните единици за ток са:
1 килоампер (kA) = 1000 A;
1 милиампер (mA) 0,001 A;
1 микроампер (µA) = 0,000001 A.

Човек започва да усеща през тялото си ток от 0,005 А. Ток със сила над 0,05 А е опасен за човешкия живот.

Електрическо напрежение (U)се нарича потенциална разлика между две точки електрическо поле.

Мерна единица електрическа потенциална разликае волт (V).
1 V = (1 W) : (1 A).

Изведените единици за напрежение са:

1 киловолт (kV) = 1000 V;
1 миливолт (mV) = 0,001 V;
1 микроволт (µV) = 0,00000 1 V.

Съпротивление на участък от електрическа веригае величина, която зависи от материала на проводника, неговата дължина и напречно сечение.

Електрическото съпротивление се измерва в ома (ома).
1 Ohm = (1 V) : (1 A).

Производните единици на съпротивление са:

1 kiloOhm (kOhm) = 1000 Ohm;
1 мегаом (MΩ) = 1 000 000 ома;
1 милиом (mOhm) = 0,001 ома;
1 микроом (µом) = 0,00000 1 ом.

Електрическото съпротивление на човешкото тяло, в зависимост от редица условия, варира от 2000 до 10 000 ома.

Електрическо съпротивление (ρ)се нарича съпротивлението на проводник с дължина 1 m и напречно сечение 1 mm2 при температура 20 ° C.

Реципрочната стойност на съпротивлението се нарича електрическа проводимост (γ).

Мощност (P)е количество, което характеризира скоростта, с която се преобразува енергията, или скоростта, с която се извършва работа.
Мощността на генератора е величина, която характеризира скоростта, с която механичната или друга енергия се преобразува в електрическа енергия в генератора.
Потребителската мощност е количество, което характеризира скоростта, с която се извършва трансформацията електрическа енергияв определени участъци от веригата в други полезни видове енергия.

Единицата за мощност в системата SI е ват (W). Тя е равна на мощността, при която 1 джаул работа се извършва за 1 секунда:

1W = 1J/1сек

Производни единици за измерване на електрическа мощност са:

1 киловат (kW) = 1000 W;
1 мегават (MW) = 1000 kW = 1 000 000 W;
1 миливат (mW) = 0,001 W; o1i
1 конска сила (hp) = 736 W = 0,736 kW.

Мерни единици за електрическа енергияса:

1 ват-секунда (W sec) = 1 J = (1 N) (1 m);
1 киловатчас (kWh) = 3,6 106 W сек.

Пример. Токът, консумиран от електродвигател, свързан към мрежа 220 V, е 10 A за 15 минути. Определете енергията, консумирана от двигателя.
W*sec, или разделяйки тази стойност на 1000 и 3600, получаваме енергия в киловатчаса:

W = 1980000/(1000*3600) = 0,55 kWh

Маса 1. Електрически величини и единици

IN модерен святима много мерни единициза различни количества. Не всички от тях се използват често, но всички имат право на съществуване. Най-често използването на определена мерна единица зависи от местоположението. Например, ние сме свикнали да измерваме дължината в милиметри, сантиметри, метри, километри. Въпреки това, когато купувате чуждестранен телевизор, ние неизбежно се сблъскваме с такава единица за дължина като инч, тъй като обикновено диагоналната дължина на телевизора е посочена в инчове. Представете си, например, че купувате телевизор, както сега е модерно, чрез онлайн магазин. В сайта е посочено, че диагоналът му е 24 инча. И тук възниква проблемът: колко са 24 инча? И на помощ идва математиката. Друг пример: всеки студент, изучаващ физика, е чувал за системата от мерни единици SI. При това от всеки ученик модерна програмаизисква възможност за преобразуване на мерни единици в системата SI при решаване на училищни задачи по физика. Има много такива примери. Въпросът е, че трябва да можете да се ориентирате в мерните единици на различни количества и, ако е необходимо, да можете да конвертирате една мерна единица в друга.

Представяме най-често срещаните мерни единици на основните величини.

Маса: милиграм, грам, килограм (SI), центнер, тон.

1 тон = 10 кинтала = 1 000 kg = 1 000 000 g = 1 000 000 000 mg.

Дължина: милиметър, сантиметър, метър (SI), километър, фут, инчм.

1 км = 1000 м = 100 000 см = 1 000 000 мм

1 м = 3,2808399 фута = 39,3707 инча

Площ: cm2, m2 (SI), акър, фут2, хектар, in2.

1 m 2 = 10 000 cm 2 = 0,00024711 акра = 10,764 фута = 0,0001 хектара = 1 550 инча 2.

Обем: 3 сантиметра, 3 метра (SI), 3 фута, галон, 3 инча, литър.

1 m 3 = 1 000 000 cm 3 = 35,32 ft 3 = 220 галона = 61 024 в 3 = 1 000 литра (dm 3).

По правило учениците нямат проблеми с преобразуването на големи мерни единици в по-малки.

Например:

23 m = 2300 cm = 23 000 mm.

43 kg = 43 000 g.

Когато става въпрос за преобразуване на по-малки единици в по-големи, обикновено възникват проблеми. Нека да разберем как най-добре да действаме в такива ситуации.

Пример.

Да предположим, че трябва да преобразуваме 28 mm в метри. Този проблем често възниква във физиката, когато е необходимо да се преобразуват мерните единици в системата SI.

Решение.

Процедираме по следния начин:

1) Изграждаме верига от мерни единици от най-голямата до най-малката:

m -> cm -> mm.

2) Запомнете: 1 m = 100 cm, 1 cm = 10 mm.

3) Сега да преминем към обратен ред: 1 мм = 0,1 см, 1 см = 0,01 м.

Това означава 1 mm = 0,1 cm = 0,1 · 0,01 = 0,001 m.

4) 28 mm = 28 0,001 = 0,028 m.

Отговор. 28 mm = 0,028 m.

Пример.

Да предположим, че трябва да преобразуваме 25 литра в 3 метра.

Решение.

Използваме същата схема.

1) Изграждаме верига от мерни единици от най-голямата до най-малката, но засега без кубчета.

2) Запомнете: 1 m = 10 dm.

3) Сега вървим в обратен ред: 1 dm = 0,1 m.

Това означава 1 литър = 1 dm 3 = 0,001 m 3.

4) 25 литра = 25 dm3 = 25 · 0,001 = 0,025 m3.

Отговор. 25 литра = 0,025 m3.

уебсайт, при пълно или частично копиране на материал се изисква връзка към източника.

Физически размерНаречен физическа собственостматериален обект, процес, физическо явление, характеризираща се количествено.

Стойност на физическото количествоизразено с едно или повече числа, характеризиращи тази физическа величина, указващи мерната единица.

Размерът на физическото количествоса стойностите на числата, които се появяват в стойността на физическо количество.

Мерни единици на физични величини.

Единица за измерване на физическа величинае количество с фиксиран размер, на което е присвоена числена стойност, равна на единица. Използва се за количествено изразяване на еднородни с него физични величини. Система от единици от физически величини е набор от основни и производни единици, базирани на определена система от величини.

Само няколко системи единици са получили широко разпространение. В повечето случаи много държави използват метричната система.

Основни единици.

Измерете физическо количество -означава да го сравните с друго подобно физическо количество, взето като единица.

Дължината на обекта се сравнява с единица дължина, масата на тялото с единица тегло и т.н. Но ако един изследовател измерва дължината във фатоми, а друг във футове, ще им бъде трудно да сравнят двете стойности. Следователно всички физически величини по света обикновено се измерват в едни и същи единици. През 1963 г. е приета Международната система единици SI (System international - SI).

За всяка физическа величина в системата от единици трябва да има съответна мерна единица. Стандартен единицие неговото физическо изпълнение.

Стандартът за дължина е метър- разстоянието между два удара, нанесени върху специално оформен прът, изработен от сплав от платина и иридий.

Стандартен времеслужи като продължителност на всеки редовно повтарящ се процес, за който е избрано движението на Земята около Слънцето: Земята прави едно завъртане годишно. Но единицата време се приема не като година, а дай ми секунда.

За единица скороствземете скоростта на такава униформа праволинейно движение, при което тялото се премества 1 m за 1 s.

Използва се отделна мерна единица за площ, обем, дължина и т.н. Всяка единица се определя при избора на определен стандарт. Но системата от единици е много по-удобна, ако само няколко единици са избрани като основни, а останалите се определят чрез основните. Например, ако единицата за дължина е метър, тогава единицата за площ ще бъде квадратен метър, обем ще бъде кубичен метър, скорост ще бъде метър в секунда и т.н.

Основни единициФизическите величини в Международната система от единици (SI) са: метър (m), килограм (kg), секунда (s), ампер (A), келвин (K), кандела (cd) и мол (mol).

Има и производни SI единици, които имат свои собствени имена:

Иизмервания. За да се получи точно, обективно и лесно възпроизводимо описание на физическа величина, се използват измервания. Без измервания физическото количество не може да бъде характеризирано количествено. Дефиниции като „ниско“ или „високо“ налягане, „ниска“ или „висока“ температура отразяват само субективни мненияи не съдържат сравнения с референтни стойности. При измерване на физична величина й се приписва определена числена стойност.

Измерванията се извършват с помощта на измервателни уреди.Има доста голям брой измервателни уреди и устройства, от най-простите до най-сложните. Например, дължината се измерва с линийка или ролетка, температурата с термометър, ширината с дебеломер.

Измервателните уреди се класифицират: по метода на представяне на информация (показване или запис), по метода на измерване (пряко действие и сравнение), по формата на представяне на показанията (аналогови и цифрови) и др.

Следните параметри са типични за измервателните уреди:

Обхват на измерване- диапазонът от стойности на измереното количество, за което устройството е проектирано по време на нормалната му работа (с дадена точност на измерване).

Праг на чувствителност- минималната (прагова) стойност на измерваната стойност, разграничена от уреда.

Чувствителност- свързва стойността на измервания параметър и съответната промяна в показанията на уреда.

точност- възможност на устройството за индикация истински смисълизмерен показател.

Стабилност- способността на устройството да поддържа зададена точност на измерване за определено време след калибриране.

Това ръководство е съставено от различни източници. Но създаването му беше подтикнато от малка книжка от библиотеката на Mass Radio, публикувана през 1964 г., като превод на книгата на О. Кронегер в ГДР през 1961 г. Въпреки своята древност, това е моят справочник (заедно с още няколко справочника). Мисля, че времето няма власт над такива книги, защото основите на физиката, електротехниката и радиотехниката (електрониката) са непоклатими и вечни.

Единици за измерване на механични и топлинни величини.

Мерните единици на всички други физични величини могат да бъдат определени и изразени чрез основни мерни единици. Така получените единици, за разлика от основните, се наричат ​​производни. За да се получи производна единица за измерване на всяко количество, е необходимо да се избере формула, която да изрази това количество чрез други величини, които вече са ни известни, и да приемем, че всяко от известните количества, включени във формулата, е равно на една мерна единица . По-долу са изброени редица механични величини, дадени са формули за тяхното определяне и е показано как се определят мерните единици на тези величини. Единица за скорост v-метър в секунда (m/sec) . Метър в секунда - скорост v на такива равномерно движение, при което тялото изминава път s, равен на 1 m за време t = 1 s: 1v=1m/1sec=1m/sec Ускорителна единица А - метри в секунда на квадрат (m/sec 2). Метър в секунда на квадрат - ускорение на такова равномерно движение, при което скоростта се променя с 1 m!sec за 1 секунда. Единица сила Е - нютон (И). Нютон - силата, която придава ускорение a равно на 1 m/s 2 на маса t от 1 kg: 1н=1 килограма×1m/sec 2 =1(kg×m)/sec 2 Работна единица А и енергия- джаул (j). Джаул - работа, извършена от постоянна сила F, равна на 1 n, върху път s в 1 m, изминат от тяло под въздействието на тази сила в посока, съвпадаща с посоката на силата: 1j=1n×1m=1n*m. Мощност W -ват (вторник). ват - мощност, при която се извършва работа A, равна на 1 J, за време t=-l сек: 1w=1j/1sec=1j/sec. Единица за количество топлина р - джаул (j).Тази единица се определя от равенството: който изразява еквивалентността на топлинната и механичната енергия. Коефициент квзето равно на едно: 1j=1×1j=1j Електро агрегати магнитни величини Единица за електрически ток А - ампер (A). Силата на непроменлив ток, който, преминавайки през два успоредни прави проводника с безкрайна дължина и пренебрежимо малко кръгло сечение, разположени на разстояние 1 m един от друг във вакуум, би причинил между тези проводници сила, равна на 2 × 10 -7 нютона. Единица за количество електроенергия (мерна единица електрически заряд) Q-висулка (Да се). Висулка - заряд, пренесен през напречното сечение на проводника за 1 секунда при сила на тока 1 A: 1k=1a×1sec=1a×sec Единица за електрическа потенциална разлика (електрическо напрежение U, електродвижеща сила Д) -волт (V). волт - потенциалната разлика между две точки на електрическото поле, при преместване между тях на заряд Q от 1 k се извършва работа от 1 j: 1v=1j/1k=1j/k Единица за електрическа мощност Р - ват (вт): 1w=1v×1a=1v×a Тази единица е същата като единицата за механична мощност. Капацитет единица СЪС - фарад (е). Фарад - капацитетът на проводник, чийто потенциал се увеличава с 1 V, ако към този проводник се приложи заряд от 1 k: 1f=1k/1v=1k/v Единица за електрическо съпротивление Р - ом (ом). - съпротивлението на проводник, през който протича ток от 1 A ​​с напрежение в краищата на проводника от 1 V: 1ohm=1v/1a=1v/a Единица за абсолютна диелектрична константа ε- фарад на метър (f/m). фарад на метър - абсолютна диелектрична константа на диелектрика, когато е напълнен с плосък кондензатор с пластини с площ S от 1 m 2 всяка и разстояние между плочите d ~ 1 m придобива капацитет от 1 lb. Формула, изразяваща капацитета на кондензатор с паралелни пластини: Оттук 1f\m=(1f×1m)/1m 2 Единица за магнитен поток Ф и потокова връзка ψ - волт секунда или уебер (vb). Вебер - магнитен поток, когато той намалее до нула за 1 секунда във верига, свързана с този поток, се появява e.m. д.с. индукция, равна на 1 V. Закон на Фарадей - Максуел: E i =Δψ / Δt Където Ei-д. д.с. индукция, протичаща в затворен контур; ΔW - промяна в магнитния поток, свързан към веригата за време Δ T : 1vb=1v*1sec=1v*sec Спомнете си, че за едно завъртане на концепцията за поток Ф и свързване на потока ψ съвпада. За соленоид с брой навивки ω, през напречното сечение на който протича поток Ф, при липса на разсейване, връзката на потока Единица за магнитна индукция Б - тесла (tl). Тесла - индукцията на такова еднородно магнитно поле, при което магнитният поток φ през площ S от 1 m*, перпендикулярна на посоката на полето, е равна на 1 wb: 1tl = 1vb/1m 2 = 1vb/m 2 Единица за сила на магнитното поле N - ампер на метър (a!m). Ампер на метър - сила на магнитното поле, създадено от праволинеен безкрайно дълъг ток със сила 4 pa на разстояние r = 2 m от проводника с ток: 1a/m=4π a/2π * 2m Единица индуктивност L и взаимна индуктивност М - Хенри (gn). - индуктивност на верига, с която е свързан магнитен поток от 1 Vb, когато през веригата протича ток от 1 A: 1gn = (1v × 1sec)/1a = 1 (v×sec)/a Единица за магнитна проницаемост μ (mu) - хенри на метър (g/m). Хенри на метър - абсолютна магнитна проницаемост на вещество, в което при сила на магнитното поле 1 a/mмагнитната индукция е 1 tl: 1gn/m = 1vb/m 2 / 1a/m = 1vb/(a×m)

Връзки между единици на магнитни величини
в системите SGSM и SI

Несистемни единици

Някои математически и физически понятия
използвани в радиотехниката

Точно като понятието скорост на движение, в механиката и радиотехниката има подобни понятия, като скоростта на промяна на тока и напрежението. Те могат да бъдат осреднени за хода на процеса или мигновени.

i= (I 1 -I 0)/(t 2 -t 1)=ΔI/Δt

Когато Δt -> 0, получаваме моментни стойности на скоростта на промяна на тока. Той най-точно характеризира естеството на промяната в стойността и може да се запише като:

i=lim ΔI/Δt =dI/dt Δt->0

Освен това трябва да обърнете внимание - средните стойности и моментните стойности могат да се различават десетки пъти. Това се вижда особено ясно, когато променящ се ток протича през вериги с достатъчно голяма индуктивност.

децибел

За да се оцени съотношението на две величини с едно и също измерение в радиотехниката се използва специална единица - децибел.

K u = U 2 / U 1 Усилване на напрежението; K u[db] = 20 log U 2 / U 1 Усилване на напрежението в децибели. Ki[db] = 20 log I 2 / I 1 Текущо усилване в децибели. Kp[db] = 10 log P 2 / P 1 Увеличаване на мощността в децибели.

Логаритмичната скала също ви позволява да изобразите функции с динамичен диапазон от промени на параметрите от няколко порядъка на графика с нормални размери.

За определяне на силата на сигнала в зоната на приемане се използва друга логаритмична единица на DBM - дицибели на метър. Мощност на сигнала в приемащата точка в dbm:

P [dbm] = 10 log U 2 / R +30 = 10 log P + 30. [dbm];

Ефективното напрежение на товара при известно P[dBm] може да се определи по формулата:

Размерни коефициенти на основни физични величини