Мощность физическая величина: Мощность — урок. Физика, 7 класс.

Содержание

Мощность (физика) — это… Что такое Мощность (физика)?

Мощность — физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.

Эффективная мощность, мощность двигателя, отдаваемая рабочей машине непосредственно или через силовую передачу. Различают полезную, полную и номинальную Э. м. двигателя. Полезной называют Э. м. двигателя за вычетом затрат мощности на приведение в действие вспомогательных агрегатов или механизмов, необходимых для его работы, но имеющих отдельный привод (не от двигателя непосредственно). Полная Э. м. — мощность двигателя без вычета указанных затрат. Номинальная Э. м., или просто номинальная мощность, — Э. м., гарантированная заводом-изготовителем для определённых условий работы. В зависимости от типа и назначения двигателя устанавливаются Э. м., регламентируемые стандартами или техническими условиями (например, наибольшая мощность судового реверсивного двигателя при определённой частоте вращения коленчатого вала в случае заднего хода судна — так называемая мощность заднего хода, наибольшая мощность авиационного двигателя при минимальном удельном расходе топлива — так называемая крейсерская мощность и т.

 п.). Э. м. зависит от форсирования (интенсификации) рабочего процесса, размеров и механического кпд двигателя.[1]

— средняя мощность
— мгновенная мощность

Так как работа является мерой изменения энергии, мощность можно определить также как скорость изменения энергии системы.

Единицы измерения

В системе СИ единицей измерения мощности является ватт, равный одному джоулю, делённому на секунду.

Другой распространённой единицей измерения мощности является лошадиная сила.

Соотношения между единицами мощности
Единицы Вт кВт МВт кгс·м/с эрг/с л. с.
1 ватт 1 10-3 10-6 0,102 107 1,36·10-3
1 киловатт 103 1 10-3 102 1010 1,36
1 мегаватт 106 103 1 102·103 1013 1,36·103
1 килограмм-сила-метр в секунду 9,81 9,81·10-3 9,81·10-6 1 9,81·107 1,33·10-2
1 эрг в секунду 10-7 10-10 10-13 1,02·10-8 1 1,36·10-10
1 лошадиная сила[2] 735,5 735,5·10-3 735,5·10-6 75 7,355·109 1

Мощность в механике

Если на движущееся тело действует сила, то эта сила совершает работу. Мощность в этом случае равна скалярному произведению вектора силы на вектор скорости, с которой движется тело:

F — сила, v — скорость, α — угол между вектором скорости и силы.

Частный случай мощности при вращательном движении:

M — момент,  — угловая скорость,  — число пи, n — частота вращения (об/мин).

Электрическая мощность

Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.

S=P+jQ

S — Полная мощность, ВА

P — Активная мощность, Вт

Q — Реактивная мощность, ВАр

Приборы для измерения мощности

Примечания

  1. Большая Советская энциклопедия
  2. «метрическая лошадиная сила»

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

Мощность (физика) — это.

.. Что такое Мощность (физика)?

Мощность — физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.

Эффективная мощность, мощность двигателя, отдаваемая рабочей машине непосредственно или через силовую передачу. Различают полезную, полную и номинальную Э. м. двигателя. Полезной называют Э. м. двигателя за вычетом затрат мощности на приведение в действие вспомогательных агрегатов или механизмов, необходимых для его работы, но имеющих отдельный привод (не от двигателя непосредственно). Полная Э. м. — мощность двигателя без вычета указанных затрат. Номинальная Э. м., или просто номинальная мощность, — Э. м., гарантированная заводом-изготовителем для определённых условий работы. В зависимости от типа и назначения двигателя устанавливаются Э. м., регламентируемые стандартами или техническими условиями (например, наибольшая мощность судового реверсивного двигателя при определённой частоте вращения коленчатого вала в случае заднего хода судна — так называемая мощность заднего хода, наибольшая мощность авиационного двигателя при минимальном удельном расходе топлива — так называемая крейсерская мощность и т.

 п.). Э. м. зависит от форсирования (интенсификации) рабочего процесса, размеров и механического кпд двигателя.[1]

— средняя мощность
— мгновенная мощность

Так как работа является мерой изменения энергии, мощность можно определить также как скорость изменения энергии системы.

Единицы измерения

В системе СИ единицей измерения мощности является ватт, равный одному джоулю, делённому на секунду.

Другой распространённой единицей измерения мощности является лошадиная сила.

Соотношения между единицами мощности
Единицы Вт кВт МВт кгс·м/с эрг/с л. с.
1 ватт 1 10-3 10-6 0,102 107 1,36·10-3
1 киловатт 103 1 10-3 102 1010 1,36
1 мегаватт 106 103 1 102·103
1013
1,36·103
1 килограмм-сила-метр в секунду 9,81 9,81·10-3 9,81·10-6 1 9,81·107 1,33·10-2
1 эрг в секунду 10-7 10-10 10-13 1,02·10-8 1 1,36·10-10
1 лошадиная сила[2] 735,5 735,5·10-3 735,5·10-6 75 7,355·109 1

Мощность в механике

Если на движущееся тело действует сила, то эта сила совершает работу.

Мощность в этом случае равна скалярному произведению вектора силы на вектор скорости, с которой движется тело:

F — сила, v — скорость, α — угол между вектором скорости и силы.

Частный случай мощности при вращательном движении:

M — момент,  — угловая скорость,  — число пи, n — частота вращения (об/мин).

Электрическая мощность

Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.

S=P+jQ

S — Полная мощность, ВА

P — Активная мощность, Вт

Q — Реактивная мощность, ВАр

Приборы для измерения мощности

Примечания

  1. Большая Советская энциклопедия
  2. «метрическая лошадиная сила»

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

Мощность (физика) — это.

.. Что такое Мощность (физика)?

Мощность — физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.

Эффективная мощность, мощность двигателя, отдаваемая рабочей машине непосредственно или через силовую передачу. Различают полезную, полную и номинальную Э. м. двигателя. Полезной называют Э. м. двигателя за вычетом затрат мощности на приведение в действие вспомогательных агрегатов или механизмов, необходимых для его работы, но имеющих отдельный привод (не от двигателя непосредственно). Полная Э. м. — мощность двигателя без вычета указанных затрат. Номинальная Э. м., или просто номинальная мощность, — Э. м., гарантированная заводом-изготовителем для определённых условий работы. В зависимости от типа и назначения двигателя устанавливаются Э. м., регламентируемые стандартами или техническими условиями (например, наибольшая мощность судового реверсивного двигателя при определённой частоте вращения коленчатого вала в случае заднего хода судна — так называемая мощность заднего хода, наибольшая мощность авиационного двигателя при минимальном удельном расходе топлива — так называемая крейсерская мощность и т.

 п.). Э. м. зависит от форсирования (интенсификации) рабочего процесса, размеров и механического кпд двигателя.[1]

— средняя мощность
— мгновенная мощность

Так как работа является мерой изменения энергии, мощность можно определить также как скорость изменения энергии системы.

Единицы измерения

В системе СИ единицей измерения мощности является ватт, равный одному джоулю, делённому на секунду.

Другой распространённой единицей измерения мощности является лошадиная сила.

Соотношения между единицами мощности
Единицы Вт кВт МВт кгс·м/с эрг/с л. с.
1 ватт 1 10-3 10-6 0,102 107 1,36·10-3
1 киловатт 103 1 10-3 102 1010 1,36
1 мегаватт 106 103 1 102·103 1013 1,36·103
1 килограмм-сила-метр в секунду 9,81 9,81·10-3 9,81·10-6 1 9,81·107 1,33·10-2
1 эрг в секунду 10-7 10-10 10-13 1,02·10-8 1 1,36·10-10
1 лошадиная сила[2] 735,5 735,5·10-3 735,5·10-6 75 7,355·109 1

Мощность в механике

Если на движущееся тело действует сила, то эта сила совершает работу. Мощность в этом случае равна скалярному произведению вектора силы на вектор скорости, с которой движется тело:

F — сила, v — скорость, α — угол между вектором скорости и силы.

Частный случай мощности при вращательном движении:

M — момент,  — угловая скорость,  — число пи, n — частота вращения (об/мин).

Электрическая мощность

Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.

S=P+jQ

S — Полная мощность, ВА

P — Активная мощность, Вт

Q — Реактивная мощность, ВАр

Приборы для измерения мощности

Примечания

  1. Большая Советская энциклопедия
  2. «метрическая лошадиная сила»

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

Мощность, формула мощности, мощность определение

      Здравствуйте! Для вычисления физической величины, называемой мощностью, пользуются формулой, где физическую величину — работу делят на время, за которое эта работа производилась.

Выглядит она так:

P, W, N=A/t, (Вт=Дж/с).

     В зависимости от учебников и разделов физики, мощность в формуле может обозначаться буквами P, W или N.

Чаще всего мощность применяется, в таких разделах физики и науки, как механика, электродинамика и электротехника. В каждом случае, мощность имеет свою формулу для вычисления. Для переменного и постоянного тока она тоже различна. Для измерения мощности используют ваттметры.

     Теперь вы знаете, что мощность измеряется в ваттах. По-английски ватт — watt, международное обозначение — W, русское сокращение — Вт. Это важно запомнить, потому что во всех бытовых приборах есть такой параметр.

     Мощность — скалярная величина, она не вектор, в отличие от силы, которая может иметь направление. В механике, общий вид формулы мощности можно записать так:

P=F*s/t, где F=А*s,

v=s/t,

Р=F*v.

     Из формул видно, как мы вместо А подставляем силу F умноженную на путь s. В итоге мощность в механике, можно записать, как силу умноженную на скорость. К примеру, автомобиль имея определенную мощность, вынужден снижать скорость при движении в гору, так как это требует большей силы.

     Средняя мощность человека принята за 70-80 Вт. Мощность автомобилей, самолетов, кораблей, ракет и промышленных установок, часто, измеряют в лошадиных силах. Лошадиные силы применяли еще задолго до внедрения ватт. Одна лошадиная сила равна 745,7Вт. Причем в России принято что л. с. равна 735,5 Вт.

     Если вас вдруг случайно спросят через 20 лет в интервью среди прохожих о мощности, а вы запомнили, что мощность — это отношение работы А, совершенной в единицу времени t. Если сможете так сказать, приятно удивите толпу. Ведь в этом определении, главное запомнить, что делитель здесь работа А, а делимое время t. В итоге, имея работу и время, и разделив первое на второе, мы получим долгожданную мощность.

     При выборе в магазинах, важно обращать внимание на мощность прибора. Чем мощнее чайник, тем быстрее он погреет воду. Мощность кондиционера определяет, какой величины пространство он сможет охлаждать без экстремальной нагрузки на двигатель. Чем больше мощность электроприбора, тем больше тока он потребляет, тем больше электроэнергии потратит, тем больше будет плата за электричество.

     В общем случае электрическая мощность определяется формулой:

W=I*U,

где I — сила тока, U-напряжение

    Иногда даже ее так и измеряют в вольт-амперах, записывая, как В*А. В вольт-амперах меряют полную мощность, а чтобы вычислить активную мощность нужно полную мощность умножить на коэффициент полезного действия(КПД) прибора, тогда получим активную мощность в ваттах.

    Часто такие приборы, как кондиционер, холодильник, утюг работают циклически, включаясь и отключаясь от термостата, и их средняя мощность за общее время работы может быть небольшой.

    В цепях переменного тока, помимо понятия мгновенной мощности, совпадающей с общефизической, существуют активная, реактивная и полная мощности. Полная мощность равна сумме активной и реактивной мощностей.

    Для измерения мощности используют электронные приборы — Ваттметры. Единица измерения Ватт, получила свое название в честь изобретателя усовершенствованной паровой машины, которая произвела революцию среди энергетических установок того времени. Благодаря этому изобретению развитие индустриального общества ускорилось, появились поезда, пароходы, заводы, использующие силу паровой машины для передвижения и производства изделий.


Механическая работа. Мощность. | Объединение учителей Санкт-Петербурга

Механическая работа (А)

Физическая величина, характеризующая результат действия силы и численно равная скалярному произведению вектора силы и вектора перемещения, совершенного под действием этой силы.

A=Fscosα

A=Fscosα

Работа не совершается, если:

1. Сила действует, а тело не перемещается.

Например: мы действуем с силой на шкаф, но не можем сдвинуть.

2.Тело перемещается, а сила равна нулю или все силы скомпенсированы.

Например: при движении по инерции работа не совершается.

3. Угол между векторами силы и перемещения (мгновенной скорости) равен 900(cosα=0).

Например: центростремительная сила работу не совершает.

Если вектора силы и перемещения сонаправлены (α=00, cos0=1), то  A=Fs

Если вектора силы и перемещения направлены противоположно

(α=1800, cos1800 = -1), то A= -Fs  (например, работа силы сопротивления, трения).

Если угол между векторами силы и перемещения 00 < α < 1800, то работа положительна.

Если угол между векторами силы и перемещения 00 < α < 1800, то работа положительна.

Если на тело действует несколько сил, то полная работа (работа всех сил) равна работе результирующей силы.

 

Если тело движется не по прямой, то можно разбить все движение на бесконечно малые участки, которые можно считать прямолинейными, и просуммировать работы.

Графическое представление работы.

 

 

Рассмотрим движение тела под действием постоянной силы вдоль прямой Ох. График зависимости силы от координаты изображен на рисунке.

Площадь заштрихованного прямоугольника на рисунке численно равна работе силы Fпри перемещении из точки х1 в точку х2.

 

 Если сила меняется с расстоянием (координатой), то необходимо разбить все движение на такие малые участки, на которых силу можно считать неизменной, сосчитать работы на каждом элементарном участке пути, и сложить все элементарные работы. Таким образом: работа численно равна площади фигуры под графиком зависимости силы от координаты  F(x).

Единицы работы.

 

В международной системе единиц (СИ):

[А] = Дж = Н • м

Механическая работа равна одному джоулю, если под действием силы в 1 Н оно перемещается на 1 м в направлении действия этой силы.

1Дж = 1Н • 1м

Мощность

Мощность — физическая величина, характеризующая скорость совершения работы и численно равная отношению работы к интервалу времени, за который эта работа совершена.

Мощность показывает, какая  работа совершается за единицу времени.

 

Единицы мощности

В международной системе единиц (СИ):  

Мощность равна одному ватту, если за 1 с совершается работа 1 Дж.

1 л.с. (лошадиная сила) ≈ 735 Вт

Мощность | Физика

Как вы уже знаете, система тел, обладающая механической энергией, может совершить работу над внешними телами. В этом случае говорят, что тела этой системы являются источниками силы.

Одна и та же работа разными источниками силы может быть совершена за разное время. Например, человек может поднять сотню кирпичей на верхний этаж строящегося дома за несколько часов. Эти же кирпичи на тот же этаж подъемным краном можно поднять за несколько минут. То есть подъемный кран может выполнить работу по подъему кирпичей во много раз быстрее человека. Быстроту совершения работы характеризуют мощностью.
Мощность – физическая величина, характеризующая быстроту совершения работы.

Чтобы определить мощность источника силы, надо работу A силы этого источника разделить на время Δt, за которое была совершена работа:

N = A / Δt

Если за любые равные промежутки времени источник силы совершает одинаковую работу A, то указанное отношение называют мгновенной мощностью (или просто мощностью) этого источника.

В других случаях указанное отношение называют средней мощностью за заданный промежуток времени.

В СИ единицу мощности называют ваттом (Вт):

1 Вт = 1 Дж / 1 с

Единица мощности названа в честь английского физика Джеймса Уатта 1873 г. Сам Уатт использовал в качестве единицы мощности лошадиную илу. Это работа, совершаемая за 1 секунду лошадью, которая работает целый день.

1 л. с. = 735 Вт.

Для примера отметим, что средняя мощность, развиваемая сердцем человека, примерно равна 2 Вт. При интенсивной работе в течение нескольких минут человек может развивать мощность около 1 кВт, а при отдельных движениях (прыжок с места, рывок при поднятии тяжести) мощность может достигать 4-5 кВт. Двигатели различных технических устройств, используемых в быту, имеют мощности от долей милливатта (электронно-механические часы) до сотен ватт (двигатели стиральной машины, электрического точила). Мощность же двигателей ракеты космического корабля «Энергия» достигает величины 1,2 · 1011 Вт.

Мощность источника силы F можно вычислить, зная силу и скорость v точечного тела, на которое она действует. Как вы помните, скорость точки – это отношение перемещения точки к промежутку времени, в течение которого движение точки было практически равномерным и прямолинейным. Следовательно, за такой промежуток времени Δt перемещение точки Δx = v · Δt. В течение этого промежутка времени ускорение точки можно считать равным нулю. Следовательно, сумма действующих на точку сил согласно второму закону Ньютона должна быть равна нулю, а каждую из действующих сил можно считать постоянной. Поэтому работа силы, направление которой совпадает с направлением скорости точки, будет равна A = F · v · Δt. Следовательно, мощность источника силы, которая совпадает по направлению со скоростью, равна

N = F · v

Таким образом, если направления скорости и силы совпадают, то мощность источника силы положительна (значения F и v имеют одинаковые знаки).

Напротив, если скорость тела и действующая на него сила направлены в противоположные стороны, то мощность источника силы отрицательна (значения F и v имеют разные знаки).

Из полученной формулы следует, что, когда мощность двигателя постоянна, сила, которая приложена к движущемуся телу, благодаря работе двигателя увеличивается при уменьшении скорости. Именно поэтому водитель автомобиля, преодолевая участок, на котором сила сопротивления движению автомобиля велика, включает пониженную передачу. Уменьшая скорость автомобиля, он увеличивает силу, вращающую колеса.

Рассмотрим теперь, как можно вычислить мощность источника силы, на примере решения следующих задач.

Задача 1

Спортсмен поднялся по вертикальному канату за время Δt = 16 с на высоту h = 10 м. Какую среднюю мощность развивал этот спортсмен? Масса спортсмена M = 80 кг. Модуль ускорения свободного падения считайте равным g = 10 м/с2.

Решение. При подъеме по канату спортсмен совершил работу против силы тяжести, равную A = M · g · h = 80 кг · 10 м/с2 · 10 м = 8000 Дж. Следовательно, средняя мощность которую развивал спортсмен, равна
N = A / Δt = 8000 Дж / 16 с = 500 Вт.

Ответ: средняя мощность равна 500 Вт.

Задача 2

Определите массу груза, который может поднимать кран с постоянной скоростью v = 90 м/мин. Мощность двигателя крана N = 15 кВт. Модуль ускорения свободного падения считайте равным g = 10 м/с2.

Решение. Из формулы N = F · v найдем модуль силы, с которой кран действует на равномерно поднимаемый груз: F = N/v. При равномерном подъеме эта сила должна уравновешивать действующую на груз силу тяжести F = m · g. Следовательно,

Итоги
Мощность – физическая величина, характеризующая быстроту совершения работы.

Чтобы определить мощность источника силы, надо работу A силы этого источника разделить на время Δt, за которое была совершена работа:

N = A / Δt

Вопросы

  1. Что такое мощность?
  2. Как называют единицу мощности в СИ?
  3. Может ли мощность источника силы быть отрицательной? Приведите примеры источника силы с отрицательной мощностью.

Упражнения

  1. Какую работу совершили за год генераторы электростанции, если их средняя мощность за год была равна N = 2,5 МВт? Ответ выразите в джоулях.
  2. Определите среднюю мощность человека при быстрой ходьбе, если за Δt = 0,5 ч он делает 2500 шагов. Известно, что, делая один шаг, человек совершает работу A = 36 Дж.
  3. Оцените вашу мощность при ходьбе. Для этого подсчитайте, сколько шагов вы делаете в минуту, в час при равномерном движении. Как изменится мощность, если вы будете идти тот же час с вдвое меньшей скоростью, с вдвое большей скоростью?
  4. Проанализируйте решение задачи 1 из параграфа. Уменьшится ли время подъема на ту же высоту другого спортсмена, если он будет развивать ту же мощность, а его масса равна 60 кг? Найдите время подъема более легкого спортсмена.
  5. Самолет летит прямолинейно горизонтально с постоянной скоростью 1000 км/ч. Вычислите силу сопротивления движению самолета, если его двигатели развивают мощность 1,8 МВт.
  6. Автомобиль массой m = 2т движется прямолинейно по горизонтальной дороге со скоростью v = 72 км/ч, преодолевая силу сопротивления, равную 0,05 его веса. Какую мощность развивает двигатель автомобиля?

Физическая мощность. Мощность в чем измеряется. Мощность — физическая величина, формула мощности. Определение единицы измерения мощности тока

С понятием мощность (М) связана продуктивность работы того или иного механизма, машины или двигателя. М можно определить как объём работы, выполненный в единицу времени. То есть М равна отношению работы к затраченному времени на её выполнение. В общепринятой международной системе единиц (СИ) единой единицей измерения М является ватт. Наряду с этим до сих пор альтернативным показателем М остаётся по-прежнему лошадиная сила (л.с.). Во многих странах мира принято измерять М двигателей внутреннего сгорания в л.с., а М электродвигателей – в ваттах.

Разновидности ЕИМ

По мере развития научно-технического прогресса появлялось большое количество разнообразных единиц измерения мощности (ЕИМ). 9 1

Измерение М в механике

Все тела в реальном мире приводятся в движение приложенной к ним силой. Воздействие на тело одного или нескольких векторов называют механической работой (Р). Например, сила тяги автомобиля приводит его в движение. Этим самым совершается механическая Р.

С научной точки зрения Р является физическая величина «А», определяемая произведением величины силы «F», расстояния перемещения тела «S» и косинуса угла между векторами этих двух величин.

Формула работы выглядит так:

A = F х S х cos (F, S).

М «N» в данном случае будет определяться отношением величины работы к периоду времени «t», в течение которого силы воздействовали на тело. Следовательно, формула, определяющая М, будет такой:

Механическая М двигателя

Физическая величина М в механике характеризует возможности различных двигателей. В автомобилях М двигателя определяется объёмом камер сгорания жидкого топлива. М мотора – это работа (количество вырабатываемой энергии) в единицу времени. Двигатель во время своего функционирования преобразует один вид энергии в другой потенциал. В данном случае мотор переводит тепловую энергию от сгорания топлива в кинетическую энергию крутящего движения.

Важно знать! Основным показателем М двигателя является максимальный крутящий момент.

Именно крутящий момент создаёт силу тяги мотора. Чем выше этот показатель, тем больше М агрегата.

В нашей стране М силовых агрегатов рассчитывают в лошадиных силах. Во всём мире происходит тенденция расчёта М в Вт. Сейчас уже силовую характеристику указывают в документации сразу в двух измерениях в л.с. и киловаттах. В какой единице измерять М, определяет сам производитель силовых электрических и механических установок.

М электричества

Электрическая М характеризуется скоростью преобразования электрической энергии в механическую, тепловую или световую энергию. Согласно Международной системе СИ, ватт – эта ЕИМ, в чём измеряется полная мощность электричества.

Ещё в 18 веке мощность стали считать в лошадиных силах. До сих пор эта физическая величина употребляется для обозначения силы двигателей. Рядом с показателем мощности двигателя внутреннего сгорания в ваттах продолжают писать значение в л.с.

Мощность как физическая величина, формула мощности

Значение, показывающее, как быстро происходят преобразование, трансляция или потребление энергии в какой-либо системе, – мощность. Для характеристик энергетических условий важно, насколько быстро выполняется процесс. Работа, реализуемая в единицу времени, именуется мощностью:

  • А – работа;
  • t – время.

Можно учитывать отдельно мощность в механике и электрическую мощность.

Чтобы получить ответ на вопрос: в чем измеряется механическая мощность, рассматривают действие силы на движущееся тело. Сила проделывает работу, мощность в таком случае определяется по формуле:

  • F – сила;
  • v – скорость.

При вращательном движении эту величину определяют с учётом момента силы и частоты вращения, «об. /мин.».

Зависимость между электрическим током и мощностью

В электротехнике работой будет U – напряжение, которое перемещает 1 кулон, количество перемещаемых в единицу времени кулонов – это ток (I). Мощность электротока или электрическую мощность P получают, умножив ток на напряжение:

Это полная работа, выполненная за 1 секунду. Зависимость здесь прямая. Изменяя ток или напряжение, изменяют мощность, расходуемую устройством.

Одинакового значения Р добиваются, варьируя одну из двух величин.

Определение единицы измерения мощности тока

Единица измерения мощности тока носит имя Джеймса Ватта, шотландского инженера-механика. 1 Вт – это мощность, которую вырабатывает ток 1 А при разности потенциалов 1 В.

К примеру, источник при напряжении 3,5 В создаёт в цепи ток 0,2 А, тогда мощность тока получится:

P = U*I = 3,5*0,2 = 0,7 Вт.

Внимание! В механике мощность принято изображать буквой N, в электротехнике – буквой P. В чем измеряется n и P? Независимо от обозначения, это одна величина, и измеряется она в ваттах «Вт».

Ватт и другие единицы измерения мощности

Говоря о том, в чем измеряется мощность, необходимо знать, о чём идёт речь. Ватт – это величина, соответствующая 1 Дж/с. Она принята в Международной Системе Единиц. В каких единицах ещё измеряется мощность? Раздел науки астрофизика работает с единицей под названием эрг/с. Эрг – очень маленькая величина, равная 10-7 Вт.

Ещё одна, поныне распространённая, единица из этого ряда – «лошадиная сила». В 1789 году Джеймс Ватт подсчитал, что груз весом 75 кг из шахты может вытащить одна лошадь и сделать это со скоростью 1 м/с. Исходя из подсчёта такой трудоёмкости, мощность двигателей допускается измерить этой величиной в соотношении:

1 л.с. = 0,74 кВт.

Интересно. Американцы и англичане считают, что 1 л.с. = 745.7 Вт, а русские – 735.5 Вт. Спорить, кто прав, а кто нет, не имеет смысла, так как мера эта внесистемная и не должна быть использована. Международная организация законодательной метрологии рекомендует изъять её из обращения.

В России при расчёте полиса КАСКО или ОСАГО используют эти данные силового агрегата автомобиля.

Формула взаимосвязи между мощностью, напряжением и силой тока

В электротехнике работу рассматривают как некоторое количество энергии, отдаваемое источником питания на действие электроприбора в период времени. Поэтому электрическая мощность есть величина, описывающая быстроту трансформации или передачи электроэнергии. Её формула для постоянного тока выглядит так:

  • U – напряжение, В;
  • I – сила тока, А.

Для некоторых случаев, пользуясь формулой закона Ома, мощность можно вычислить, подставив значение сопротивления:

P = I*2*R, где:

  • I – сила тока, А;
  • R – сопротивление, Ом.

В случае расчётов мощности цепей переменного тока придётся столкнуться с тремя видами:

  • активная её формула: P = U*I*cos ϕ, где – коэффициент угла сдвига фаз;
  • реактивная рассчитывается: Q = U*I*sin ϕ ;
  • полная представлена в виде: S = √P2 + Q2, гдe P – aктивная, а Q2 – реактивная.

Расчёты для однофазной и трёхфазной цепей переменного тока выполняются по разным формулам.

Важно! Потребители электроэнергии на предприятиях в большинстве асинхронные двигатели, трансформаторы и другие индуктивные приёмники. При работе они используют реактивную мощность, а та, протекая по линиям электропередач, приводит ЛЭП к дополнительной нагрузке. Чтобы повысить качество энергии, используют компенсацию реактивной энергии в виде конденсаторных установок.

Приборы для измерения электрической мощности

Провести измерения мощности позволяет ваттметр. У него две обмотки. Одна включается в цепь последовательно, как амперметр, вторая параллельно, как вольтметр. В установках электроэнергетики ваттметры определяют значения в киловатт-час «кВт*час». В измерениях нуждается не только электрическая, а также лазерная энергия. Приборы, способные измерять этот показатель, изготавливаются как стационарного, так и переносного исполнения. С их помощью оценивают уровень лазерных излучений оборудования, применяющего этот вид энергии. Один из портативных измерителей – LP1, японского производителя. LP1 разрешает напрямую определять значения силы светового излучения, к примеру, в визуальном пятне оптических устройств проигрывателей DVD.

Мощность в бытовых электрических приборах

Для нагрева металла нити накаливания лампочки, увеличения температуры рабочей поверхности утюга или иного бытового прибора, тратится определённое количество электроэнергии. Её величину, отбираемую нагрузкой за час, считают потребляемой мощностью этого аппарата.

Внимание! Если на лампочке написано «40 W, 230 V», это значит, что за 1 час она потребляет из сети переменного тока 40 Вт. Зная количество лампочек и параметры, подсчитывают, сколько энергии тратится на освещение комнат в месяц.

Как перевести ватты

Так как ватт величина маленькая, в быту оперируют киловаттами, пользуются системой перевода величин:

  • 1 Вт = 0,001 кВт;
  • 10 Вт = 0,01 кВт;
  • 100 Вт = 0,1 кВт;
  • 1000 Вт = 1 кВт.

Мощность некоторых электрических приборов, Вт

Средние значения потребления электроэнергии бытовых устройств:

  • плиты – 110006000 Вт;
  • холодильники – 150-600 Вт;
  • стиральные машины – 1000-3000 Вт;
  • пылесосы – 1300-4000 Вт;
  • электрочайники – 2000-3000 Вт.

Параметры каждого бытового прибора указываются в паспорте, а также обозначаются на корпусе. Там определены точные значения для информации потребителя.

Видео

то есть произведение векторов силы на скорость движения — и есть мощность. В чем измеряется она? По международной системе СИ, единицей измерения данной величины является 1 Ватт.

Ватт и другие единицы измерения мощности

Ватт означает мощность, где за одну секунду производится работа в один джоуль. Последнюю единицу назвали так в честь англичанина Дж.Уатта, который изобрел и соорудил первую паровую машину. Но он при этом использовал другую величину — лошадиную силу, каковая применяется и по сей день. Одна лошадиная сила приблизительно равна 735,5 Ватт.

Таким образом, кроме Ватта, мощность измеряют в метрической лошадиной силе. А при очень малом значении также используют Эрг, равный десяти в минус седьмой степени Ватт. Возможно и измерение в одной единице массы/силы/метров в секунду, что равно 9,81 Ватт.

Мощность в двигателе

Названная величина является одной из самых важных в любом моторе, который бывает самой разной мощности. Например, электрическая бритва имеет сотые доли киловатта, а ракета космического корабля насчитывает миллионы.

Для разной нагрузки необходима различная мощность для сохранения определенной скорости. Например, машина станет тяжелее, если в нее поместить больше груза. Тогда сила трения о дорогу увеличится. Поэтому, чтобы поддерживать ту же скорость, что и в ненагруженном состоянии, потребуется большая мощность. Соответственно, мотор будет съедать больше топлива. Об этом факте известно всем водителям.

Но при большой скорости важна и инерция машины, которая прямо пропорциональна ее массе. Бывалые водители, знающие об этом факте, находят при езде лучшее сочетание топлива и скорости, чтобы бензина уходило меньше.

Мощность тока

В чем измеряется мощность тока? В той же самой единице по системе СИ. Она может быть измерена прямым или косвенным методом.

Первый способ реализуется при помощи ваттметра, потребляющего существенную энергию и сильно нагружающего источник тока. С его помощью измеряется от десяти Ватт и более. Косвенный метод используют при необходимости измерить малые значения. Приборами для этого служат амперметр и вольтметр, подсоединенные к потребителю. Формула в данном случае будет иметь такой вид:

При известном сопротивлении нагрузки, измеряем протекающую через нее величину тока и находим мощность так:

P = I 2 ∙ R н.

По формуле P = I 2 /R н также может быть вычеслена мощность тока.

В чем измеряется она в сети трехфазного тока, тоже не секрет. Для этого применяют уже знакомый прибор — ваттметр. Причем решить задачу, чем измеряется электрическая мощность, можно с помощью одного, двух или даже трех приборов. Например, для четырехпроводной установки потребуется три устройства. А для трехпроводной при несимметричной нагрузке — два.

Мощностью называется физическая величина, которая показывает, насколько движется энергия внутри электрической цепи конкретного оборудования. Что она собой представляет, в каких единицах выражается, в чем измеряется мощность, какие есть для этого приборы? Об этом и другом далее.

Мощностью называется скалярный вид физической величины, который равен скорости изменения с преобразованием, передачей или потреблением системной энергии. Согласно более узкому понятию, это показатель, который равен отношению затраченного времени на работы к самому периоду, который тратится на работу. Обозначается в механике символом N. В электротехнической науке используется буква P. Нередко можно увидеть также символ W, от слова ватт.

Мощность

Различается полезная, полная и номинальная в машинном двигателе. Полезная это сила двигателя, за исключением затрат, которые потрачены на работу всех остальных систем. Полная — указанная сила без вычетов, а номинальная — указанная и гарантированная заводом.

Дополнительная информация! Стоит отметить, что также есть мощность звука и взрывного звука. В первом случае это скалярная величина, связанная со звуковыми волнами и звуковой энергией, которая также измеряется в ваттах, а вторая связана с энерговыделением тротиловых разложений.

Основное понятие в учебном пособии

В чем измеряется

Устаревшей измерительной единицей считается лошадиная сила. Отвечая четко на вопрос, в чем измеряется механическая мощность, стоит отметить, что согласно современным международным показателям, единица мощности это ватт. Стоит отметить, что ватт — производная единица, которая связана с другими. Она равна Джоулю в секунду или килограмму, умноженному на метр в квадрате, поделенный на секунду. Также ватт это вольт, умноженный на ампер.

Важно отметить, что ватт делиться на мега, кило и вольт ампер.

Формулы для измерения

Мощность — величина, которая непосредственным образом связана с другими показателями. Так, она прямым образом связана со временем, силой, скоростью, вектором силы и скоростью, модулем силы и скорости, моментом силы и частотой вращения. Нередко в формулах при вычислении электрической мощностной разновидности задействуется также число Пи, показатель сопротивления, мгновенный ток с напряжением на конкретном участке электрической сети, активная, полная и реактивная сила. Непосредственным участником в вычислении является амплитуда с угловой скоростью и начальной силой тока с напряжением.

Электрическая

Электрической мощностью называется величина, которая показывает, с какой скоростью или преобразованием двигается электрическая энергия. Для изучения мгновенной электрической мощностной характеристики на определенном участке цепи, необходимо знать значение тока и напряжения мгновенного тока и перемножить данные значения.

Чтобы понять, сколько составляет активный, полный, реактивный или мгновенный реактивный мощностный показатель, нужно знать точные цифры амплитуды тока, амплитуды напряжения, угла тока с напряжением, а также угловую скорость и время, поскольку все существующие физические формулы сводятся к этим параметрам. Также в формулах задействуется синус, косинус угла и значение 1/2.

Понятие электрической мощности

Гидравлическая

Гидравлическим мощностным показателем в гидромашине или гидроцилиндре называется произведение машинного перепада давления на жидкостный расход. Как правило, это основная формулировка, взятая из единственной существующей формулы для вычисления.

Обратите внимание! Больше алгебраических и инженерных правил можно найти в прикладной науке о движениях жидкостей и газов, а именно в гидравлике.

Постоянного и переменного тока

Что касается мощности постоянного с переменным током, то чаще всего их причисляют к электрической разновидности. Конкретного понятия для двух разновидностей нет, однако их можно вычислить, исходя из имеющихся алгебраических установок. Так, мощностью постоянного тока является произведение силы тока и постоянного напряжения или же удвоенное значение силы тока на электрическое сопротивление, которое, в свою очередь, вычисляется делением двойного напряжения на обычное сопротивление.

Что касается переменного тока, это произведение силы тока с напряжением и косинусом сдвига фаз. При этом беспрепятственно можно посчитать только активную и реактивную разновидность. Узнать полное мощностное значение можно через векторную зависимость этих показателей и площади.

Чтобы измерить эти показатели, можно воспользоваться как указанными выше приборами, так и фазометром. Этот прибор служит, чтобы вычислить реактивную разновидность по государственному эталону.

Понятие переменной мощности тока

В целом, мощность — это величина, основное предназначение которой показывать силу работы конкретного прибора и во многих случаях скорость деятельности, взаимодействуя с ним. Она бывает механической, электрической, гидравлической и для постоянного с переменным током. Измеряется по международной системе в ваттах и киловаттах. Приборами для ее вычисления выступает вольтметр, ваттметр. Основные формулы для самостоятельного расчета перечислены выше.

Мощность — физическая величина, равная отношению проделанной работы к определенному промежутку времени.

Существует понятие средней мощности за определенный промежуток времени Δt . Средняя мощность высчитывается по этой формуле: N = ΔA / Δt , мгновенная мощность по следующей формуле: N = dA / dt . Эти формулы имеют довольно обобщенный вид, так как понятие мощности присутствует в нескольких ветках физики — механике и электрофизике. Хотя основные принципы расчета мощности остаются приблизительно такими же, как и в общей формуле.

Измеряется мощность в ваттах. Ватт — единица измерения мощности, равная джоулю, деленному на секунду. Кроме ватта, существуют и другие единицы измерения мощности: лошадиная сила, эрг в секунду, масса-сила-метр в секунду.

    • Одна метрическая лошадиная сила равна 735 ваттам, английская — 745 ватт.
    • Эрг — очень малая единица измерения, один эрг равен десять в минус седьмой степени ватт.
    • Один масса-сила-метр в секунду равен 9,81 ваттам.

Измерительные приборы

В основном измерительные приборы для измерения мощности используются в электрофизике, так как в механике, зная определенный набор параметров (скорость и силу), можно самостоятельно высчитать мощность. Но таким же способом и в электрофизике можно высчитывать мощность по параметрам, а на самом деле, в повседневной жизни мы просто не используем измерительных приборов для фиксации механической мощности. Так как чаще всего эти параметры для определенных механизмов и так обозначают. Что касаемо электроники, основным прибором является ваттметр, используемый в быту в устройстве обычного электросчетчика.

Ваттметры можно разделить на несколько видов по частотам:

    • Низкочастотные
    • Радиочастотные
    • Оптические

Ваттметры могут быть как аналоговыми, так и цифровыми. Низкочастотные (НЧ) имеют в своем составе две катушки индуктивности, бывают как цифровыми, так и аналоговыми, применяются в промышленности и быту в составе обычных электросчетчиков. Ваттметры радиочастотные делятся на две группы: поглощаемой мощности и проходящей. Разница состоит в способе подключения ваттметра в сеть, проходящие подключают параллельно сети, поглощаемые в конце сети, как дополнительную нагрузку. Оптические ваттметры служат для определения мощности световых потоков и лазерных лучей. Применяются в основном на каких-либо производствах и в лабораториях.

Мощность в механике

Мощность в механике напрямую зависит от силы и работы, которую эта сила выполняет. Работа же является величиной, характеризующей силу, приложенную к какому-либо телу, под действием которой тело проходит определенное расстояние. Мощность высчитывается по скалярному произведению вектора скорости на вектор силы: P = F * v = F * v * cos a (сила, умноженная на вектор скорости и на угол между вектором силы и скорости (косинус альфа)).

Так же можно посчитать мощность вращательного движения тела. P = M * w = π * M * n / 30 . Мощность равна (М) моменту силы, умноженному на (w) угловую скорость или пи (п), умноженному на момент силы (М) и (n) частоту вращения, деленных на 30.

Мощность в электрофизике

В электрофизике мощность характеризует скорость передачи или превращения электроэнергии. 2 / R .

    • Мощность переменного тока не поддается исчислению по формуле постоянного тока. В переменном токе выделяют три вида мощности:
      • Активная мощность (Р), которая равна P = U * I * cos f . Где U и I действующие параметры тока, а f (фи) угол сдвига между фазами. Данная формула приведена как пример для однофазного синусоидального тока.
      • Реактивная мощность (Q) характеризует нагрузки, создаваемые в устройствах колебаниями электрического однофазного синусоидального переменного тока. Q = U * I * sin f . Единица измерения — вольт-ампер реактивный (вар).
      • Полная мощность (S) равна корню квадратов активной и реактивной мощности. Измеряется в вольт-амперах.
      • Неактивная мощность — характеристика пассивной мощности присутствующей в цепях с переменным синусоидальным током. Равна квадратному корню суммы квадратов реактивной мощности и мощности гармоник. При отсутствии мощности высших гармоник равна модулю реактивной мощности.

1. Энергия — это физическая величина

Учение о природе энергии поддерживается 8 ключевыми понятиями:

1.1 Энергия — это количество, которое передается от системы к системе. Энергия — это способность системы выполнять работу. Система выполнила работу, если она оказала силу на другую систему на некотором расстоянии. Когда это происходит, энергия передается от одной системы к другой. По крайней мере, часть энергии также трансформируется из одного типа в другой во время этого процесса.Можно отслеживать, сколько энергии передается в систему или из нее.

1.2 Энергия системы или объекта, которая приводит к ее температуре, называется тепловой энергией. Когда происходит чистая передача энергии от одной системы к другой из-за разницы температур, передаваемая энергия называется теплотой. Передача тепла происходит тремя способами: конвекцией, теплопроводностью и излучением. Как и любая передача энергии, передача тепла включает в себя силы, действующие на некотором расстоянии на определенном уровне при взаимодействии систем.

1.3 Энергия не создается и не уничтожается. Изменение общего количества энергии в системе всегда равно разнице между количеством энергии, переданной внутрь, и количеством, переданной наружу. Общее количество энергии во Вселенной конечно и постоянно.

1.4 Энергия, доступная для полезной работы, уменьшается по мере ее передачи от системы к системе. Во время всех передач энергии между двумя системами некоторая энергия теряется в окружающей среде. В практическом смысле эта потерянная энергия «израсходована», хотя где-то еще есть.Более эффективная система будет терять меньше энергии, вплоть до теоретического предела.

1.5 Энергия бывает разных форм и может быть разделена на категории. Формы энергии включают световую энергию, упругую энергию, химическую энергию и многое другое. Вся энергия делится на две категории: кинетическая и потенциальная. Кинетическая описывает типы энергии, связанные с движением. Потенциал описывает энергию, которой обладает объект или система из-за ее положения относительно другого объекта или системы, а также силы между ними. Некоторые формы энергии являются частично кинетической и частично потенциальной энергией.

1.6 Химические и ядерные реакции включают передачу и преобразование энергии. Энергия, связанная с ядерными реакциями, намного больше, чем энергия, связанная с химическими реакциями для данного количества массы. Ядерные реакции происходят в центрах звезд, в ядерных бомбах, а также в ядерных реакторах деления и синтеза. Химические реакции широко распространены в живых и неживых земных системах.

1.7 Для количественной оценки энергии используется множество различных единиц. Как и в случае с другими физическими величинами, с энергией связано множество различных единиц. Например, джоули, калории, эрг, киловатт-часы и БТЕ — все это единицы энергии. Учитывая количество энергии в одном наборе единиц, его всегда можно преобразовать в другой (например, 1 калория = 4,186 джоулей).

1,8 Мощность — это мера скорости передачи энергии. Полезно говорить о скорости, с которой энергия передается от одной системы к другой (энергия за время). Этот показатель называется мощностью. Один джоуль энергии, передаваемый за одну секунду, называется ваттом (т. Е. 1 джоуль в секунду = 1 ватт).

Энергия — это слово со многими значениями, но универсального определения нет

Какой вид энергии изображен здесь? Американские горки Thunder Dolphin в Токио, Япония, развивают скорость 81 миль в час. Фото Бена Гарни.

Происхождение: фото Бена Гарни
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http: // creativecommons.org / licenses / by-nc-sa / 3.0 / Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ по аналогичной лицензии.

В повседневной жизни мы постоянно взаимодействуем с различными формами энергии. Энергия содержится в бензине, корме для кошек и звездах, а энергия переходит из одной формы в другую посредством ветра, движения и тепла. Итак, с чего начать обучение чему-то интуитивно очевидному, но абстрактному и сложному?

Этот принцип помогает студентам познакомиться с некоторыми основами энергии, большая часть которых основана на физике.Мы хотим, чтобы учащиеся привыкли к представлению о том, что энергия бывает разных форм, может передаваться из одной системы в другую и может быть измерена.

Хотя дать определение термину «энергия» сложно, определить, описать и измерить конкретные виды энергии несложно.

Механическая энергия — это энергия механических систем, например, шарика, катящегося по рампе, или мрамора, выпущенного из рогатки. Механическая энергия может быть в трех формах:

  • Гравитационная потенциальная энергия — это энергия объекта или системы, обусловленная гравитационным притяжением.Например, мы можем вычислить механическую энергию шара, который будет выпущен из высокого окна, или гравитационную потенциальную энергию воды в резервуаре, используемом для гидроэнергетики.
  • Кинетическая энергия — это энергия движения объекта. Мчащийся автомобиль, бейсбольный мяч, летящий по воздуху, и лыжник, скользящий вниз по склону, — все это примеры объектов с кинетической энергией. Маховики — это способ хранения кинетической энергии.
  • Упругая потенциальная энергия — это энергия, запасенная в растянутой пружине, резиновой ленте или другом эластичном материале.

Тепловая энергия — это энергия, возникающая из кинетической энергии молекул вещества. Чайник горячего чая имеет больше тепловой энергии, чем холодный. Предметы, которые кажутся теплыми, излучают тепловую энергию, а передача тепловой энергии вызывает изменения температуры.

Энергия излучения — это энергия электромагнитного излучения, такого как видимый свет, микроволны или рентгеновские лучи.

Химическая энергия — это энергия, хранящаяся в химических связях. Бензин и продукты питания являются примерами соединений с химической потенциальной энергией.

Ядерная энергия — это название, данное энергии, которая возникает в результате преобразования массы в энергию во время ядерных реакций. Это мощный и обильный источник энергии, потому что небольшое количество массы может быть преобразовано в большое количество энергии, как описано знаменитым уравнением Эйнштейна E = mc 2 .

Независимо от того, какую форму принимает энергия, у энергии есть числовое значение, которое мы можем измерить и присвоить объектам или системам.Когда система претерпевает некоторые изменения, энергия может преобразовываться из одного типа энергии в другой.


Студенты могут испытать и распознать различные формы энергии

Понимание того, как определяются и измеряются различные типы энергии, дает основу для изучения других аспектов энергии. Понятия потери энергии, передачи энергии от одной системы к другой и способы измерения энергии являются важными концепциями для преподавания энергии. Хотя может возникнуть соблазн пропустить эти основы и начать обучение ветряным турбинам и солнечным панелям, важно установить систему отсчета для понимания того, что такое энергия, прежде чем обсуждать различные виды топлива, источники энергии и способы ее использования.

Что интересно в энергии, так это то, как одна форма энергии может быть преобразована в, казалось бы, несвязанные формы энергии. Джеймс Прескотт Джоуль провел новаторские эксперименты, показавшие, что некоторое количество механической энергии можно преобразовать в такое же количество тепловой энергии. Например, взрыв преобразует химическую потенциальную энергию в кинетическую энергию, лучистую энергию и тепловую энергию. Лучистая энергия может быть преобразована в электрическую с помощью фотоэлектрического элемента. Тепловая энергия может быть преобразована в электрическую с помощью термоэлектрического генератора.

Во всех случаях преобразования энергии часть энергии преобразуется в тепловую. Поскольку эта энергия часто не может быть восстановлена ​​полезным способом, эту тепловую энергию часто считают потраченной впустую или потерянной.

Помогаем учащимся понять эти идеи

Происхождение: Изображение из галерей изображений Microsoft
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http: // creativecommons.org / licenses / by-nc-sa / 3.0 / Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ по аналогичной лицензии.

Заблуждения распространены, когда дело доходит до понимания форм энергии. С одной стороны, у всех нас есть интуитивное представление о том, что такое энергия. Но наука, лежащая в основе энергетики, может быть сложной. Учителя должны найти золотую середину между предложением точных объяснений, но не чрезмерным упрощением или созданием новых неправильных представлений.

Обычным камнем преткновения является понятие мощности и единицы для описания энергии и мощности. В метрической системе единицами измерения энергии являются джоули. Джоуль — это количество энергии, необходимое для ускорения объекта весом 1 кг до скорости 2 м / с или для поднятия объекта весом 1 кг примерно на 10 см по вертикали. Калории, БТЕ и киловатт-часы — это другие единицы, которые можно использовать для измерения энергии.

Мощность, которая представляет собой скорость передачи энергии, измеряется в Джоулях в секунду, также называемых ваттами.В отличие от других единиц, описывающих скорость (например, миль в час для скорости, долларов в час для заработной платы), в единице «Ватт» уже встроено «в секунду». Без привычного «в секунду» в единицах измерения студенты часто думают, что ватт — это количество энергии, а не количество , с которым передается энергия. Например, лампочка мощностью 100 Вт потребляет 100 Джоулей электрической энергии в секунду, преобразуя ее в основном в тепловую энергию.

Эта путаница усугубляется единицей измерения киловатт-час.Киловатт-час равен 1000 Вт, умноженной на 3600 секунд, или 3,6 миллиона джоулей. Это обычная единица энергии, которую электроэнергетические компании используют при выставлении счетов,

.

Похожий и забавный пример путаницы вокруг энергии и энергии состоит в том, что электроэнергетические компании часто называют «энергетическими» компаниями, даже если продукт, который они продают, — это энергия.

Реализация этих идей в вашем классе

Как работает работа? Это видео под редакцией TED иллюстрирует концепции работы и мощности, которые могут помочь нам раскрыть и понять многие физические законы, управляющие нашей Вселенной.В этом уроке Питер Бохачек исследует взаимодействие каждой концепции в применении к двум общим объектам — лампочке и напольным часам.

Как показано в видеоролике TED-ed, для понимания того, как количественно оценивается энергия, можно использовать базовые математические концепции, например, измерение энергии двух разных форм с последующим преобразованием этих величин в общепринятые единицы. Такие термины, как мощность (энергия во времени), работа (сила на расстоянии), можно легко измерить и рассчитать. Все эти термины имеют альтернативные, но связанные значения в повседневной жизни, поэтому знакомство студентов с математическими определениями потребует от студентов понимания немного разных значений одних и тех же слов.

Многие формы преобразования энергии можно непосредственно наблюдать в классе, поэтому демонстрации являются эффективным средством для иллюстрации преобразований между различными формами энергии.

Химическая батарея, работающая от лампочки , которая освещает поверхность: химическая энергия преобразуется в электрическую энергию, которая преобразуется в лучистую и (в основном) тепловую энергию. Изучение маркировки лампочки позволяет учащимся рассчитать эффективность, найдя отношение светоотдачи (люмены) к потребляемой мощности (Вт).Лампочки с более высокой эффективностью производят больше люмен видимого света на ватт.

Ручной генератор / двигатели и лампочка показывают, как кинетическая энергия может быть преобразована в электрическую. Соединение двух портативных генераторов / двигателей вместе показывает, как кинетику можно преобразовать в электрическую, а затем обратно в кинетическую.

Спай Пельтье (или термоэлектрический генератор) преобразует электрическую энергию в разницу температур или разницу температур в электрическую энергию.

Так называемые «счастливые / грустные» шары , которые можно приобрести в компаниях-поставщиках естественнонаучного образования, показывают, как эластичность материала может влиять на передачу энергии. «Счастливый» шар сделан из полимера, который при сжатии накапливает упругую потенциальную энергию и выделяет такое же количество кинетической энергии в несжатом состоянии. Например, когда мяч падает с высоты 1 метр, гравитационная потенциальная энергия преобразуется в кинетическую при падении мяча. Когда мяч ударяется об пол, мяч сжимается, и кинетическая энергия преобразуется в основном в упругую потенциальную энергию (и некоторую тепловую энергию).Когда мяч перескакивает, упругий потенциал преобразуется в основном в кинетическую энергию (опять же, некоторую тепловую), заставляя мяч отскакивать на значительную часть высоты, с которой он был выпущен. Отношение высоты повторной привязки к высоте высвобождения — это отношение конечной энергии системы к исходной энергии — оценка эффективности передачи энергии. «Грустный» мяч сделан из менее эластичного полимера. Когда этот мяч сжимается, почти вся механическая энергия преобразуется в тепловую, и мяч не отскакивает заметно.

Пружинные игрушки и , попперы — другие примеры подобных преобразований энергии.

Колба Дьюара или термос «термос» — отличный пример передачи тепловой энергии. Описание того, как вакуумная колба предотвращает передачу тепловой энергии внутрь или наружу, помогает студентам понять, что «холод» — это не количество или форма энергии, а скорее недостаток тепловой энергии. Студентам может быть интересна история разработки термоса и того, как она была коммерциализирована компанией Thermos, которая извлекла выгоду из того факта, что Дьюар не запатентовал эту идею.

Учебные материалы из коллекции CLEAN


Средняя школа

Средняя школа

  • Такие инструменты, как «Калькулятор преобразования единиц энергии», можно использовать, чтобы помочь учащимся сравнивать количество энергии в различных формах. Когда учащиеся понимают значение различных единиц энергии, они могут эффективно рассмотреть масштаб использования энергии, который является частью Энергетического принципа 6.
  • Путеводитель по энергии Земли — это видео TED-Ed, в котором показано, как энергия циркулирует в системах Земли: атмосфере, гидросфере, литосфере и биосфере.

Колледж

  • Проект «Солнечный водонагреватель» позволяет студенческим командам проектировать и создавать солнечные водонагревательные устройства и лучше понимать три различных типа теплопередачи, каждый из которых играет определенную роль в конструкции солнечного водонагревателя. Обратите внимание, что это задание предназначено для старшеклассников, но оно станет отличной лабораторией для студентов начального уровня.
  • Global Energy Flows позволяет учащимся анализировать данные о глобальных источниках и потребителях (использовании) энергии и строить диаграмму, чтобы показать относительный масштаб и связи между ними.Обсуждения масштаба; включены исторические, социально-экологические и географические различия в этих данных и их значение для будущего использования энергии.


Найдите занятия и наглядные пособия для преподавания этой темы

Поиск по классу: средняя школа старшая школа введение колледж высший колледж поиск все классы

Список литературы

Что такое энергия? от EIA Energy Kids, этот модуль охватывает основы энергии, типы энергии, единицы энергии и калькуляторы энергии.

симуляторов PhET для обучения Энергии, Работе и Мощи. Интерактивное моделирование, которое позволяет студентам «экспериментировать» с изменением переменных в различных энергетических системах.

The Physics Classroom — это бесплатный онлайн-сайт по физике, разработанный в первую очередь для школьников и учителей физики. Например, анимация трансформации энергии для скоростного спуска на лыжах иллюстрирует взаимосвязь между работой и энергией.

Физические величины

Физические величины Префиксы Общее введение в системы единиц измерения Введение в систему единиц СИ

Таблица системы единиц СИ
Размер Единица (аббревиатура) Описание Выведение из базовых единиц Более четкое определение
Механика
сила ньютон (Н) сила, которая ускоряет массу в 1 килограмм со скоростью 1 метр на секунда в секунду м x кг x с -2 м x кг / с 2
давление или напряжение паскаль (Па) давление или напряжение 1 ньютон на квадратный метр м -1 x кг x с -2 Н / м 2
Общие
частота герц (Гц) частота любого периодического события или цикла, которое происходит один раз в второй с -1 1 / с
энергия джоуль (Дж) работа, совершаемая силой в 1 ньютон, перемещающейся на 1 метр в направлении сила м 2 x кг x с -2 м 2 x кг / с 2
мощность ватт (Вт) мощность, производящая энергию в 1 джоуль за одну секунду м 2 x кг x с -3 Дж / с
Электрооборудование
количество электроэнергии кулон (C) количество электроэнергии, переносимой за одну секунду током в 1 ампер с x A с x A
электрический потенциал вольт (В) разность электрических потенциалов между концами проводника где при токе 1 ампер рассеивается 1 ватт м 2 x кг x с -3 x A -1 W / A или J / C
емкость фарад (Ф) емкость конденсатора, в котором существует разность потенциалов 1 вольт после зарядки 1 кулон электричества м -2 x кг -1 x s 4 x A 2 C / V
индуктивность генри (H) индуктивность замкнутой цепи, в которой 1 вольт вырабатывается током изменение 1 ампер в секунду м 2 x кг x с -2 x A -2 Вт / А
сопротивление Ом (Омега) сопротивление проводника, в котором 1 вольт производит ток величиной 1 ампер м 2 x кг x с -3 x A -2 В / А
проводимость симен (S) Проводимость проводника, в котором вырабатывается ток силой 1 ампер на 1 вольт (это величина, обратная сопротивлению) м -2 x кг -1 x s 3 x A 2 A / V или (Omega) -1
мобильность м 2 V -1 с -1 мобильность м -1 x кг -1 x s 2 x A м 2 V -1 с -1
Свет
световой поток люмен (лм) Световой поток, излучаемый точечным источником в телесном угле 1 стерадиан с равномерной интенсивностью 1 кандела — другими словами, общий световой поток от источника света во всех направлениях вместе cd x sr cd x sr
освещенность люкс (лк) Освещенность, создаваемая равномерно распределенным световым потоком 1 люмен на площади в 1 квадратный метр — другими словами, количество падающего света на заданном участке м -2 x cd x sr лм / м 2
Магнетизм
магнитный поток Вебер (Wb) магнитный поток в цепи из 1 витка, который производит 1 вольт, если магнитный поток были уменьшены до нуля за 1 секунду м 2 x кг x с -2 x A -1 В x с
плотность потока тесла (Т) Плотность магнитного потока, определяемая как магнитный поток 1 Вебер на квадрат метр кг x с -2 x A -1 Вт / А

Обратите внимание, что если объект назван в честь кого-то, полное название объекта пишется строчными буквами, в сокращении — первая буква заглавные.

Префиксы

И базовые, и производные единицы в системе СИ могут иметь любое число добавленных префиксов. Эти префиксы используются для умножения или деления размера базового блока, чтобы произвести другой, более удобный блок. Такие же приставки используются для всех агрегатов. Эти префиксы и их значения:
Префикс (символ) Умножить на Префикс Умножить на
дека (да) 10 1 деци (г) 10 -1
га (ч) 10 2 санти (c) 10 -2
кг 10 3 милли (м) 10 -3
мега (M) 10 6 микро (u) 10 -6
гига (G) 10 9 нано (n) 10 -9
тера (Т) 10 12 пик (п) 10 -12
пета (P) 10 15 фемто (ж) 10 -15
exa (E) 10 18 атто (а) 10 -18
zetta (Z) 10 21 zepto (z) 10 -21
йотта (Y) 10 24 лет 10 -24

Символы для этих префиксов добавляются в начало символа для единицы, чтобы получить символ для новой единицы.Из-за использования заглавных букв эти префиксы и символы единиц измерения не перекрываются. An Ампер-секунда может быть сокращена как, а аттосекунда — как.

Единственная единица измерения, которая обрабатывается иначе, — это килограмм. В этом в этом случае приставка килограмм заменяется на что-то другое, хотя килограмм это базовая единица, а не грамм. Микрокилограмма не существует — это всего лишь миллиграмм.

Еще одним преимуществом системы СИ является то, что все единицы измерения одного и того же измерения связаны друг с другом степенями десяти, что делает легко конвертировать.Например, легко преобразовать метры в миллиметров (просто переместите десятичную запятую на три разряда вправо), но больше трудно преобразовать мили в дюймы.

Системы единиц

Система единиц — это просто набор из одной или нескольких отдельных единиц. Системы of units обычно определяют несколько единиц для каждого измерения. Например, имперская система единиц определяет дюймы, футы, ярды и мили. как единицы длины. Системы единиц также обычно охватывают более одного размерность — имперская система также включает единицы измерения массы, силы, температуры, и так далее.

Система единиц требует нескольких базовых величин , которые определяют базовых блоков системы. Это единицы, которые определяются реальные, физические примеры чего-либо, например, определяемый килограмм стандартной эталонной массой, которой является реальный объект. Все остальные единицы в системе затем определяются в терминах этих базовых единиц. Эти другие единицы называются производными единицами , поскольку они являются производными от базовой единицы измерения.

Количество необходимых базовых блоков зависит от объема системы единицы измерения.Объем — это просто набор всех размеров, для которых система есть единицы. Чтобы охватить все измерения, необходимые для механики, базовые блоки для длины, массы и времени достаточно, а также для охвата термодинамики, базовая единица измерения температуры. Все остальные единицы могут быть получены из этих четыре.

Более конкретно, любая производная единица может быть определена как каждая из четырех базовые единицы, возведенные в определенную степень, умноженные вместе, а затем умножить на какое-то число. Например, единица ускорения может быть определяется как:

Ускорение = Длина 1 x Масса 0 x Время -2 x Температура 0 x n

Поскольку все, что возведено в степень 1, является само по себе, и все в степени 0 — это всего лишь 1, в данном случае определение ускорения можно упростить до:

Ускорение = Длина x Время -2 x n

Значение n — единственная часть этого определения, которая изменится. от одной системы единиц к другой, и это касается не только ускорения, но для любой производной единицы.Итак, отличия систем единиц измерения на самом деле просто значения базовых единиц, а значения n для всех производных единиц.

Помнить, что умножение на время -2 то же самое, что и деление по Time2, то определение единиц ускорения идентично по формуле механики для расчета ускорения. Единственная разница это умножение на n.

Система единиц, в которой n всегда равно 1 для каждой единицы (называется согласованной набор единиц) имеет то преимущество, что результаты любого расчета уже в правильных единицах.Необязательно помнить о умножении чем угодно, чтобы преобразовать результат в правильные единицы.

Система единиц СИ

Международная система единиц — это современная версия метрической системы. Эта система также известна под аббревиатурой SI, сокращенной формой системы? S название на французском (Système International d? Unités.) Это связная система и имеет семь независимых базовых блоков. СИ имеет базовые единицы для:
  • Длина
  • Масса
  • Время
  • Температура
  • Электрический ток
  • Яркость света
  • Количество вещества
Используя определение базовых единиц для этих семи измерений, единицы СИ могут быть легко используется не только в механике и термодинамике, но и в химии, электрические расчеты и многие другие области.Определения базы единицы:

Длина

Единица измерения длины в системе СИ — метр (м). Он определяется как длина путь, пройденный светом в вакууме за промежуток времени 1/299 792 458 секунды. Это не производная единица, потому что ее определение включает конкретная физическая вещь (свет), а также другая единица СИ (вторая).

Масса

Единицей измерения массы в системе СИ является килограмм (кг), который равен массе международный прототип килограмма.

Время

Единицей измерения времени в системе СИ является секунда (с).Это определяется как продолжительность 9 192 631770 периодов излучения, соответствующего переходному между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния цезия-133 атом. Проще говоря, это время, необходимое для получения определенного количества света. волны света определенного цвета, чтобы пройти.

Температура

Кельвин (K) — это единица СИ для термодинамической температуры. Это 1 / 273,16 термодинамической температуры тройной точки воды или в другом Словом, температура тройной точки воды 273.16 кельвинов. Если вы берете замкнутый объем и наполняете его только водой (без воздуха), а затем охладите его до тех пор, пока лед, вода и водяной пар не будут присутствовать и не будут в равновесии (ни увеличения, ни уменьшения количества), то это всегда будет происходят при точно такой же температуре. Это намного точнее чем просто измерение температуры замерзания или кипения, которые меняются в зависимости от давление воздуха и даже движение воды.

Электрический ток

Единицей измерения силы тока в системе СИ является ампер (А). Ампер как постоянный ток протекает через параллельные проводники на расстоянии 1 метра друг от друга, что может вызвать сила 2х10-7 ньютонов на метр длины проводника.

Интенсивность света

Кандела (кд) — это единица СИ для силы света. Он определяется как источник света, излучающий монохроматическое излучение частотой 540х1012 герц и имеет интенсивность 1/683 Вт на стерадиан. Проще говоря, это интенсивность источника света определенного цвета, вызывающая 1/683 ватт, чтобы упасть на площадь в 1 квадратный метр, когда он находится на расстоянии одного метра от этого источник света.

Это не то же самое, что общая мощность источника света, и он такой же, как яркость света, когда он достигает этого расстояния от 1 метра.Существуют и другие единицы для этих величин, и они являются производными от канделы.

Количество вещества

SI также имеет определение для определенного количества элементарных объектов, это могут быть атомы, молекулы, электроны или что-то еще. Единица называется моль (моль) и определяется как количество атомов. присутствует в 0,012 килограмма углерода-12. Другими словами, 1 моль углерода-12 имеет массу 12 грамм.

Производные единицы СИ

В следующей таблице показаны производные единицы СИ вместе с размером. что они представляют, и как они получены из семи основных единиц СИ.Дополнительный юнит «стерадиан» используется для некоторых юнитов, которые имеют со светом. Радиан — это угол, определяемый центром круга и две точки на окружности, которые находятся на том же расстоянии, что и окружность? радиус. Другими словами, если вы возьмете круг радиусом 1 метр и Измерьте точки на расстоянии 1 метра вокруг него, угол, который они измеряют, будет 1 радиан. Стерадиан (sr) — это просто радиан, расширенный в двух измерениях, которую можно было представить в виде пирамиды, а не клина. Обратите внимание, что единицей измерения длины не обязательно должны быть метры.Радианы и стерадианы не меняются независимо от того, какие единицы используются для их объяснения.

Авторские права © 1996 Toby Hamilton Corrections © 1999 Кароль Кална

Физические величины и единицы | Определение физической величины

Определение физической величины

Физическая величина характеризуется тем, что определяет способ ее измерения или выражает способ ее вычисления на основе других измерений. Например, расстояние и время выражаются путем определения методов их оценки, в то время как мы выражаем среднюю скорость, утверждая, что она вычисляется как пройденное расстояние, разделенное на пройденное время.

Четыре основных физических величины (длина, время, масса и электрический ток) используются для выражения почти всех физических величин.

Физические величины выражаются в единицах, которые являются стандартными значениями. Например, длина забега (физическая величина) может быть определена в метрах. Без стандартных единиц было бы очень сложно целенаправленно определять и приравнивать измеренные значения.

В мире существуют две ведущие системы единиц измерения: единицы СИ (т.е.е. метрическая система) и английские единицы (т. е. имперская система). Английские единицы исторически использовались Британской империей и до сих пор широко используются в Соединенных Штатах. Практически в каждой другой стране на планете используются единицы СИ. Аббревиатура SI происходит от французского слова Système International.

Рад / с Объем VA
Физическая величина Единица СИ Обозначение
Длина Метр м
Время Секунда с
Допуск Siemen S
Угол Радиан Рад
Угловая скорость Радиан в секунду Полная мощность Рад / с
Площадь Квадратный метр $ {{m} ^ {2}} $
Емкость Фарад F
Заряд Coulomb Coulomb 9020 Siemen S
Напряженность электрического поля об. {2} }} $
Энергия Джоуль Дж
Сила Ньютон Н
Частота Гц Ом Ом
Индуктивность Генри H
Интенсивность магнитного потока Ампер на метр А / м
Магнитный поток 9020 Weber 9020 Магнитный поток Weber T
Движущая сила магнето Ампер-виток При
Момент инерции Килограмм Я тер Квадрат $ кг.{2}} $
Мощность Вт Вт
Давление Паскаль Па
Реактивное сопротивление Ом 207 Вольт -Ampere Reactive VAR
Сопротивление Ом $ \ Omega $
Сопротивление Ом-метр $ \ Omega m $
Крутящий момент Ньютон-метр Нм
Напряжение Вольт В
Объем Метр Куб $ {{м}

8 9022 9022 $

Формула измерения силы и ее вывод — Определение и вывод

Мощность:

Мощность может быть определена как скорость выполнения работы или w ork сделано за единицу времени.Стандартная единица мощности — ватт (Вт), который также записывается в джоулях в секунду (Дж / с). Мы используем термины лошадиные силы (л.с.) для обозначения мощности автомобилей и других машин. Одна лошадиная сила равна 745,7 Вт. В то время как средняя мощность определяется как общая потребляемая энергия, деленная на общее затраченное время, то есть общая работа, выполненная за единицу времени.

В математическом выражении мощность может быть записана как:

Мощность = работа / время

То есть P = w / t

Это полностью основано на времени, которое говорит нам о скорости выполнения работы или скорости выполнения работы.

Размерная формула мощности:

Размерная формула мощности записывается как M1 L2 T-3

Где M представляет собой массу, L представляет длину, а T представляет время.

Вывод размерной формулы мощности:

Мы знаем, что мощность записывается как:

Мощность (P) = Работа × время-1 = Джоуль × секунда-1. . . . . (1)

As, Работа (J) = N × m = M1 L1 T-2 × [L]

Следовательно, размерная формула работы = M1 L2 T-2. . . . (2)

Подставляя уравнение (2) в уравнение (1), получаем, что

Мощность (P) = Работа × время-1

Или, P = [M1 L2 T-2] × [T-1] = M1 L2 Т-3.

Следовательно, мощность записывается как M1 L2 T-3.

Размеры:

Измерения физической величины — это степень, до которой увеличиваются базовые величины, чтобы представить эту величину. Измерения любой данной величины говорят нам о том, как и каким образом связаны различные физические величины. Определение размеров различных физических величин имеет много практических приложений и помогает находить единицы измерения и измерения. Представьте себе физическую величину X, которая в основном зависит от основной массы (м), длины (L) и времени (T) с соответствующими степенями, тогда мы можем представить размерную формулу как [MaLbTc]

Размерная формула:

Размерная формула любой физической величины — это выражение, которое представляет, как и какие из базовых величин включены в это количество.

Записывается путем заключения символов основных величин с соответствующей степенью в квадратные скобки, т. Е. ().

Например: Размерная формула массы: (M)

Размерное уравнение:

Уравнение, которое мы получаем, приравнивая другую физическую величину к ее размерной формуле, называется размерным уравнением и записывается в стандартной форме.

Ниже приведены приложения формулы измерения

1. Преобразование физической величины из одной системы единицы в другую:

Это основано на том факте, что величина физической величины остается неизменной независимо от того, какая система используется для измерение i.e величина = числовое значение (n), умноженное на единицу (u) = константа

n1u1 = n2u2

2. Чтобы проверить размерную правильность данного физического отношения:

Если в данном соотношении члены обеих сторон имеют одинаковые размеры, то уравнение размерно правильное. Эта концепция наиболее известна как принцип однородности размеров.

3. Вывести связь между данными различными физическими величинами:

Используя принцип однородности измерения, можно вывести новое отношение между физическими величинами, если известны зависимые величины.

Ограничение этого метода:

1. Этот метод можно использовать, только если зависимость имеет тип умножения. Формула, содержащая экспоненциальные, тригонометрические и логарифмические функции, не может быть получена с помощью этого метода. Формула, содержащая более одного члена, который складывается или вычитается, например, s = ut + ½ при 2 , также не может быть выведена.

2. Соотношение, полученное с помощью этого метода, не дает информации о безразмерных константах.

Раздел 1

1.1 Энергия — это количество, которое передается от системы к системе. Энергия — это способность системы выполнять работу. Система выполнила работу, если она оказала силу на другую систему на некотором расстоянии. Когда это происходит, энергия передается от одной системы к другой. По крайней мере, часть энергии также трансформируется из одного типа в другой во время этого процесса. Можно отслеживать, сколько энергии передается в систему или из нее.

1.2 Энергия системы или объекта, которая приводит к ее температуре, называется тепловой энергией. Когда происходит чистая передача энергии от одной системы к другой из-за разницы температур, передаваемая энергия называется теплом. Передача тепла происходит тремя способами: конвекцией, теплопроводностью и излучением. Как и любая передача энергии, передача тепла включает в себя силы, действующие на некотором расстоянии на определенном уровне при взаимодействии систем.

1.3 Энергия не создается и не уничтожается. Изменение общего количества энергии в системе всегда равно разнице между количеством энергии, переданной внутрь, и количеством, переданной наружу. Общее количество энергии во Вселенной конечно и постоянно.

1.4 Энергия, доступная для выполнения полезной работы, уменьшается по мере ее передачи от системы к системе. Во время передачи энергии между двумя системами некоторая часть энергии теряется в окружающей среде. В практическом смысле эта потерянная энергия «израсходована», хотя где-то еще есть.Более эффективная система будет терять меньше энергии, вплоть до теоретического предела.

1.5 Энергия бывает разных форм и может быть разделена на категории. Формы энергии включают световую энергию, упругую энергию, химическую энергию и многое другое. Вся энергия делится на две категории: кинетическая и потенциальная. Кинетическая описывает типы энергии, связанные с движением. Потенциал описывает энергию, которой обладает объект или система из-за ее положения относительно другого объекта или системы, а также силы между ними.Некоторые формы энергии являются частично кинетической и частично потенциальной энергией.

1.8 Мощность — это мера скорости передачи энергии. Полезно говорить о скорости, с которой энергия передается от одной системы к другой (энергия за время). Этот показатель называется мощностью. Один джоуль энергии, передаваемый за одну секунду, называется ваттом (т. Е. 1 джоуль в секунду = 1 ватт). Любая передача энергии влечет за собой потери окружающим. На этой диаграмме показаны потери, типичные для электрической сети, питающей лампу накаливания.

1.6 Химические и ядерные реакции включают передачу и преобразование энергии. Энергия, связанная с ядерными реакциями, намного больше, чем энергия, связанная с химическими реакциями для данного количества массы. Ядерные реакции происходят в центрах звезд, в ядерных бомбах, а также в ядерных реакторах деления и синтеза. Химические реакции широко распространены как в живых, так и в неживых системах Земли.

1.7 Для количественной оценки энергии используется множество различных единиц. Как и в случае с другими физическими величинами, с энергией связано множество различных единиц. Например, джоули, калории, эрг, киловатт-часы и БТЕ — все это единицы энергии. Учитывая количество энергии в одном наборе единиц, его всегда можно преобразовать в другой (например, 1 калория = 4,186 джоулей).


Раздел 2

единиц, производных от SI | Электротехника и вычислительная техника

На главную »Канадская метрическая ассоциация» Единицы измерения на основе SI

Единицы, производные от SI

Физическая величина Имя Символ Выражается в базовых единицах СИ
частота герц Гц с -1
сила ньютон Н м кг с -2
давление, напряжение паскаль Па Н м -2 = м -1 кг с -2
энергия, работа, тепло джоуль Дж Н м = м 2 кг с -2
мощность, лучистый поток Вт Вт Дж с-1 = м 2 кг с -3
электрический заряд кулон C A s
электрический потенциал, электродвижущая сила вольт V J C-1 = m 2 кг с -3 A -1
электрическое сопротивление Ом Ом В A -1 = m 2 кг с -3 A -2
электрическая проводимость siemens S Ом -1 = m -2 кг -1 s 3 A 2
электрическая емкость фарад F C V -1 = m -2 кг -1 с 4 A 2
Плотность магнитного потока тесла T В с м -2 = кг с -2 A -1
магнитный поток weber Wb В с = м 2 кг с -2 A -1
индуктивность генри H В A -1 с = м 2 кг с -2 A -2
световой поток люмен лм cd sr
освещенность люкс люкс кд ср м -2
радиоактивная активность беккерель бк с -1
поглощенная доза излучения серый Гр Дж кг -1 = м 2 с -2
эквивалент дозы излучения зиверт Зв Дж кг -1 = м 2 с -2
плоский угол радиан рад 1 м м -1
телесный угол стерадиан sr 1 м 2 м -2
площадь кв.м A м 2
объем куб.м V м 3
скорость, скорость метров в секунду v м / с
ускорение метр в секунду в квадрате a м / с 2
волновое число обратный счетчик σ м –1
плотность, массовая плотность килограмм на кубический метр ρ кг / м 3
поверхностная плотность килограмм на квадратный метр ρ A кг / м 2
удельный объем кубических метров на килограмм v м 3 / кг
плотность тока ампер на квадратный метр j А / м 2
Напряженность магнитного поля ампер на метр H А / м
концентрация моль на кубический метр c моль / м 3
массовая концентрация килограмм на кубический метр ρ, γ кг / м 3
яркость кандел на квадратный метр L v кд / м 2
показатель преломления один n 1
относительная проницаемость одна µ r 1

Физические величины и единицы СИ

Обзор

Международная система единиц (сокращенно единиц СИ от французского названия Système International d’unités) — это международно согласованная метрическая система единиц измерения, которая существует с 1960 года.История метра и килограмма, двух основных единиц, на которых основана система, восходит к Французской революции. Сама система основана на концепции семи основных базовых единиц количества, из которых могут быть выведены все остальные единицы количества. После окончания Второй мировой войны становилось все более очевидным, что всемирная система измерения необходима, чтобы заменить многочисленные и разнообразные системы измерений, которые использовались в то время. В 1954 году 10 th Генеральная конференция по мерам и весам , руководствуясь результатами более раннего исследования, предложила систему, основанную на шести основных величинах.Рекомендованные количества: метров , килограмм , секунд , ампер , кельвинов и кандел .

Генеральная конференция по мерам и весам (сокращенно CGPM от французского названия Conférence Générale des Poids et Mesures ), первая из которых состоялась в 1889 году, проводится каждые несколько лет с 1897 года в Севре, недалеко от Парижа. .Следуя предложениям 1954 года, конференция 1960 года (11 th CGPM) представила миру новую систему.

Седьмой базовый блок, mol , был добавлен после 14 th CGPM, которые имели место в 1971 году. Официальное описание системы под названием SI Brochure , впервые опубликовано в 1970 году и в настоящее время (по состоянию на 2019 год) его девятое издание можно бесплатно загрузить с веб-сайта Bureau International des Poids et Mesures (BIPM).Брошюра написана и поддерживается подкомитетом Международного комитета мер и весов (сокращенно CIPM от французского названия — Comité International des Poids et Mesures ). Соответствующий международный стандарт — ISO / IEC 80000 .

Роль BIPM включает установление стандартов для основных физических величин и поддержание международных прототипов.Его работа включает метрологических исследований (метрология — это наука об измерениях), сравнение международных прототипов для целей проверки и калибровка эталонов. Работа BIPM контролируется CIPM, который, в свою очередь, подотчетен CGPM. В настоящее время Генеральная конференция собирается каждые четыре года для утверждения новых стандартов и резолюций, а также для согласования финансовых, организационных вопросов и вопросов развития.

Основные величины и единицы СИ

Значение физической величины обычно выражается как произведение числа и единицы .В прошлом (а в некоторых случаях вплоть до самого недавнего времени) устройство представляло конкретный пример или прототип соответствующей величины, которая использовалась в качестве ориентира. Число представляет отношение значения количества к единице.

С 2019 года все базовые единицы теперь определены со ссылкой на семь «определяющих» физических констант, которые включают фундаментальные константы природы, такие как постоянная Планка и скорость света.Самые последние изменения произошли с публикацией девятого издания брошюры СИ в 2019 году. Четыре базовых единицы — килограмм , ампер , кельвин и моль — были переопределены с использованием физических констант. секунд , метр и кандела , уже определенные с использованием физических констант, были исправлены.

В качестве примера можно сказать, что кг был ранее определен со ссылкой на прототип.Рассматриваемый прототип представлял собой платино-иридиевый цилиндр, который в строго контролируемых условиях содержался в хранилище BIPM, идентичные копии которого хранятся в идентичных условиях по всему миру. Количество два килограмма (2 кг) было бы определено как ровно вдвое больше массы прототипа или одного из его экземпляров. Однако теперь, согласно версии SI Brochure 2019 года:

«Килограмм (символ кг) — это единица массы в системе СИ.Он определяется путем принятия фиксированного числового значения постоянной Планка h равным 6,626070 15 × 10 −34 при выражении в единицах Дж с, что равно кг · м 2 с −1 , где метр и второй определены в терминах c и Δν Cs «.

Также в соответствии с изданием SI Brochure 2019 года семь определяющих физических констант, используемых для определения единиц СИ:

«.. . выбираются таким образом, что любая единица СИ может быть записана либо через саму определяющую константу, либо через произведения или частные определяющих констант ».

Семь определяющих констант, используемых для определения единиц СИ:

  • Невозмущенная частота сверхтонкого перехода в основном состоянии атома цезия 133 , Δ ν Cs , составляет 9 192 631770 Гц
  • Скорость света в вакууме, c , составляет 299 792 458 м / с
  • Постоянная Планка ч равна 6.626070 15 × 10 −34 Дж с
  • Элементарный заряд e равен 1,602 176 634 × 10 −19 C
  • Постоянная Больцмана k составляет 1,380 649 × 10 −23 Дж / К
  • Постоянная Авогадро N A равна 6.022 140 76 × 10 23 моль −1
  • Световая отдача монохроматического излучения частотой 540 × 10 12 Гц, К кд , составляет 683 лм / Вт

где, согласно брошюре SI, герц , джоуль , кулон , люмен и ватт , с символами единиц измерения Гц, Дж, С, лм и Вт, соответственно, относятся к единицы секунда , метр , килограмм , ампер , кельвин , моль и кандела , с символами единиц измерения s, m, kg, A, K, mol и cd, соответственно, согласно Hz = s –1 , J = кг м 2 s –2 , C = A s, lm = cd m 2 м –2 = cd sr и W = кг м 2 с –3 .

В Международной системе единиц используются семь базовых величин. Семь базовых величин и соответствующие им единицы:

  • время (секунды)
  • длина (метр)
  • Масса (килограмм)
  • электрический ток (ампер)
  • термодинамическая температура (кельвин)
  • количество вещества (моль)
  • сила света (кандела)

Предполагается, что эти базовые количества равны , независимым друг от друга .Другими словами, базовое количество не нужно определять в терминах какого-либо другого базового количества (или количеств). Однако обратите внимание, что хотя сами базовые величины считаются независимыми, их соответствующие базовые единицы в некоторых случаях зависят друг от друга. Например, метр определяется как длина пути, пройденного светом в вакууме за промежуток времени 1/299 792 458 из секунд .

В таблице ниже приведены базовые количества и их единицы.Вы могли заметить, что аномалия возникает в отношении килограмма (единица массы ). Килограмм — единственная базовая единица СИ, название и символ которой включают префикс. Вы должны знать, что кратные и подмножественные единицы этой единицы формируются путем присоединения соответствующего имени префикса к названию единицы грамм и соответствующего символа префикса к символу единицы g . Например, одна миллионная килограмма — это один миллиграмм (1 мг), а не один микрокилограмм (1 мкг).


652 × 10 50 ] герц.

Базовые блоки СИ
Кол-во Сим. Агрегат Агрегат
Сим.
Единица Определение
время t секунда с Длительность 9 192 631770 периодов излучения, соответствующих переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атом цезия 133
длина l метр м Длина пути, пройденного светом в вакууме за промежуток времени длительностью 1/299 792 458 секунды
масса м килограмм кг Килограмм определяется путем принятия фиксированного числового значения постоянной Планка h равным 6.626070 15 × 10 −34 при выражении в единицах Дж с, что равно кг м2 с −1 , где метр и секунда определены в терминах c и Δ ν Cs .

Ранее предложенное определение, эквивалентное приведенному выше, описывает килограмм как массу тела в состоянии покоя, эквивалентная энергия которого равна энергии набора фотонов, чьи частоты в сумме составляют [1,3563

электрический
ток
I ампер A Электрический ток, соответствующий потоку 1 / (1.602 176 634 × 10 −19 ) элементарных зарядов в секунду
термодинамическая
температура
T кельвин K Изменение термодинамической температуры, которое приводит к изменению тепловой энергии кТ на 1,380 649 × 10 −23 J
количество
из
вещества
n моль моль Количество вещества в системе, содержащей 6.022 140 76 × 10 23 заданных элементарных объектов (элементарные объекты могут быть атомами, молекулами, ионами, электронами, другими частицами или заданными группами таких частиц)
яркость
интенсивность
I v candela cd Сила света в заданном направлении источника, который испускает монохроматическое излучение с частотой 540 × 10 12 герц и имеет силу излучения в этом направлении 1/683 Вт на стеридиан

Размеры количеств

Как указывалось ранее, каждая из производных единиц величины, определенных Международной системой единиц, определяется как произведение степеней основных единиц.Считается, что каждая базовая величина имеет собственное измерение , которое представлено с помощью символа верхнего регистра, напечатанного римским шрифтом без засечек. Считается, что производные величины имеют размерности, которые могут быть выражены как произведение степеней размерностей базовых величин, из которых они получены. Таким образом, размер любой величины Q записывается как:

dim Q = L α M β T λ I δ Θ ε N ζ J η

Символы верхнего регистра L, M, T, I, Θ, N и J (Θ — греческий символ верхнего регистра Theta ) представляют размеры основных величин длина , масса , время , электрический ток , термодинамическая температура , количество вещества и сила света соответственно.Надстрочные символы — это первые семь символов нижнего регистра греческого алфавита ( alpha , beta , lambda , delta , epsilon , zeta и eta ) и представляют собой целые числа, называемые размерные показатели . Значения размерных показателей могут быть положительными, отрицательными или нулевыми. Размерность производной величины по существу передает ту же информацию о взаимосвязи между производными величинами и базовыми величинами, из которых они получены, как символ единицы СИ для производной величины.

В некоторых случаях все показатели размерности равны нулю (как, например, в случае, когда величина определяется как отношение двух величин одного вида). Такие количества называются безразмерными или размерностью один . Связной производной единицей для такой величины (как отношения двух одинаковых единиц) является число и . Тот же принцип применяется к количествам, которые не могут быть выражены в основных единицах, например, число молекул , что по сути является просто результатом подсчета.Эти величины также считаются безразмерными или имеющими размерность один. Большинство безразмерных величин просто выражаются числами. Исключения включают радиан и стерадиан , используемые для выражения значений плоских углов и телесных углов соответственно. Еще одно заметное исключение — децибел , описанный выше.

Производные единицы

Производные единицы величины, определенные Международной системой единиц, все определяются как произведений степени основных единиц.Таким образом, производная величина может быть выражена через одну или несколько основных величин в форме алгебраического выражения. Производные единицы, которые являются производными мощностей основных единиц, которые не включают числовой коэффициент, отличный от до , называются когерентными производными единицами . Это означает, что они выводятся исключительно с использованием произведений или частных целых степеней основных величин, и что никакой другой числовой коэффициент, кроме единицы, не используется.

Семь базовых единиц и двадцать две когерентных производных единицы СИ образуют когерентный набор из двадцати девяти единиц, который называется набором когерентных единиц СИ .Все другие единицы СИ являются комбинациями некоторых из этих двадцати девяти единиц. Слово «когерентный» в этом контексте означает, что уравнения между числовыми значениями величин находятся в точно такой же форме, как и соответствующие уравнения между самими величинами.

У двадцати двух связанных производных единиц есть специальные имена и символы. Часто выбранное имя отражает вклад конкретного ученого. Единица силы ( ньютон ) названа в честь сэра Исаака Ньютона , одного из крупнейших разработчиков в области классической механики.Аппарат давления ( pascal ) назван в честь Блеза Паскаля за его работу в области гидродинамики и гидростатики. В таблице ниже перечислены когерентные производные единицы. Обратите внимание, что каждая единица, названная в таблице ниже, имеет свой собственный символ, но может быть определена в терминах других производных единиц или в терминах основных единиц СИ, как показано в последних двух столбцах.


90 207 Вт -1 м -2 с 4 A 2 9020 9020 9020 9020 9020 9020 9020 9020 9020 9020 9020 9020 9020 -2
Единицы СИ со специальными названиями и символами
Кол-во Блок Обозначение блока Базовые блоки Прочие блоки
плоский угол радиан рад м / м сплошной угол sr m 2 / m 2
частота герц Гц s -1
сила сила кг мс -2
давление,
напряжение
паскаль Па кг м -1 с -2
энергия,
работа,
количество тепла
джоуль Дж кг · м 2 с -2 Н · м
мощность,
лучистый поток
Вт кг м 2 с -3 Дж / с
электрический заряд,
количество электричества
кулон C A s разность электрических потенциалов,
ЭДС
В В кг м 2 с -3 A -1 Вт / А
емкость фарад F C / V
электрическое сопротивление Ом Ом кг м 2 с -3 A -2 V / A
электрическая проводимость siemens S кг -1 м -2 s 3 A 2 A / V
магнитный поток weber Wb кг м 2 с -2 A -1 В с
плотность магнитного потока тесла T кг с -2 A -1 Вт / м 2
индуктивность Генри H кг м 2 с -2 A -2 Wb / A
температура по Цельсию градусов Цельсия ° C K
световой поток люмен лм cd sr люкс7 cd sr лм / м 2
активность, относящаяся к радионуклиду беккерель Бк с -1
поглощенная доза,
удельная энергия (переданная),
керма
серый Гр м 2 с -2 Дж / кг
эквивалент дозы,
амбиентный эквивалент дозы,
эквивалент направленной дозы ,
эквивалент индивидуальной дозы
зиверт Зв м 2 с -2 Дж / кг
каталитическая активность катал кат моль с -1207 моль с -1207 моль с

Обратите внимание, что единицы для плоского угла и телесного угла ( радиан и стерадиан соответственно) выводятся как частное двух идентичных базовых единиц СИ.Таким образом, говорят, что у них есть единицы и (1). Они описываются как безразмерных единиц или единиц размерности один (концепция размера была описана выше).

Обратите внимание, что разница температур в один градус Цельсия имеет точно такое же значение, что и разница температур в один градус Цельсия . Температурная шкала Цельсия обычно используется для повседневных ненаучных целей, таких как прогноз погоды или для определения температуры, при которой следует хранить продукты питания и лекарства.В таком контексте для представителя общественности она имеет большее значение, чем температурная шкала Кельвина.

Единицы согласованного набора можно комбинировать, чтобы выразить единицы других производных величин. Поскольку это позволяет потенциально неограниченное количество комбинаций, перечислить их все здесь невозможно. В таблице ниже приведены некоторые примеры производных величин вместе с соответствующими согласованными производными единицами, выраженными в базовых единицах.


σ A ρ
Когерентные производные единицы, выраженные в базовых единицах
Кол-во Сим. Агрегат Агрегат
Сим.
площадь A квадратный метр м 2
объем V кубический метр м скорость 3208
скорость 9020 v метр в секунду мс -1
ускорение a метр в секунду в квадрате мс -2

8 волновое число 90

обратный метр м -1
плотность, массовая плотность ρ килограмм на кубический метр кг м -3
поверхностная плотность килограмм на квадратный метр кг м -2
удельный v olume v кубический метр на килограмм м 3 кг -1
плотность тока j ампер на квадратный метр A м -2 9020
Напряженность магнитного поля H ампер на метр А м -1
количество концентрации вещества c моль на кубический метр моль м -3
массовая концентрация ρ , γ килограмм на кубический метр кг м -3
яркость L v кандел на квадратный метр -2

Примеры когерентных производных единиц СИ, показанные в таблице ниже, основаны на комбинации производных единиц со специальными названиями и базовых единиц СИ.Названия и символы этих единиц отражают гибридную природу этих единиц. Как и в случае с единицами измерения в предыдущей таблице, каждая единица имеет свой собственный символ, но может быть определена в терминах основных единиц СИ, как показано в последнем столбце. Ценность возможности использовать в уравнениях как специальные, так и гибридные символы можно оценить, если посмотреть на длину некоторых выражений базовых единиц.


9020 7 В на метр
Производные единицы SI с гибридными названиями
Кол-во Единица Единица
Обозначение
Базовая
Единица
динамическая вязкость паскаль-секунда Па с кг м -1 с -1 момент силы ньютон-метр Н · м кг · м 2 с -2
поверхностное натяжение ньютон на метр Н · м -1 кг с -2
угловая скорость, угловая частота радиан в секунду рад / с -1 с -1
угловое ускорение радиан в секунду в квадрате рад / с 2 с -2
Плотность теплового потока, освещенность
Вт на квадратный метр Вт / м 2 кг с 9006 4-3
теплоемкость,
энтропия
джоуль на кельвин JK -1 кг м 2 с -2 K -1
Удельная теплоемкость,
удельная энтропия
джоуль на килограмм кельвин JK -1 кг -1 м 2 с -2 K -1
удельная энергия джоуль на килограмм Дж кг -1 м 2 с -2
теплопроводность ватт на метр кельвин Вт м -1 K -1 кг мс -3 K -1
Плотность энергии Дж на кубический метр Дж · м -3 кг · м -1 с -2
Напряженность электрического поля В · м -1 кг · мс -3 A -1
Плотность электрического заряда кулонов на кубический метр C · м -3 A sm -3
Плотность поверхностного заряда кулонов на квадратный метр Кл м -2 А см -2
Плотность электрического потока,
электрическое смещение
кулонов на квадратный метр C м -2 A sm -2
Диэлектрическая проницаемость фарад на метр F м -1 кг -1 м -3 с 4 A 2
проницаемость генри на метр H м -1 кг мс -2 A -2
молярная энергия джоуль на моль Дж моль -1 кг м 2 с -2 моль -1
молярная энтропия,
молярная теплоемкость
джоуль на моль кельвин JK -1 моль -1 кг м 2 с -2 моль -1 K -1
экспозиция (рентгеновские и γ-лучи) кулонов на килограмм C кг -1 А с кг -1
Мощность поглощенной дозы серого в секунду Гр с -1 м 2 с -3
Интенсивность излучения Вт на стерадиан Вт sr -1 кг м 2 с -3
Radiance Вт на квадратный метр стерадиан Вт sr -1 м -2 кг с -3 9006 5
концентрация каталитической активности катал на кубический метр кат м -3 моль с -1 м -3

Единицы, не относящиеся к системе СИ, принятые для использования с системой СИ

Единицы, указанные в итоговой таблице, принимаются для использования с Международной системой единиц по ряду причин.Многие из них все еще используются, некоторые требуются для интерпретации научных текстов, имеющих историческое значение, а некоторые используются в специализированных областях, таких как медицина. Например, га до сих пор обычно используется для обозначения земельной площади. Для современных научных текстов предпочтительно использовать эквивалентные единицы СИ. Везде, где делается ссылка на единицы, не входящие в систему СИ, они должны иметь перекрестную ссылку с их эквивалентными единицами СИ. Для единиц, показанных в следующей таблице, также показано эквивалентное определение в единицах СИ.Большинство перечисленных устройств широко используются ежедневно и, вероятно, будут таковыми в обозримом будущем.

Обратите внимание, что для большинства целей рекомендуется, чтобы дробные значения плоских углов, выраженные в градусах, выражались десятичными дробями, а не минутами и секундами. Исключения составляют навигация и геодезия (в связи с тем, что одна минута широты на поверхности Земли соответствует приблизительно одной морской миле) и астрономия.В области астрономии очень маленькие углы важны из-за огромных расстояний. Поэтому астрономам удобно использовать единицу измерения, которая может значимым образом отображать очень небольшие различия в углах. Очень маленькие углы могут быть представлены в единицах угловых секунд , микросекунд и пикосекунд .


= 1 дм 3 = 10 3 см 3 = 10 -3 м 3 9020 Np Презентационные соглашения

Существует ряд общепринятых правил выражения величин в рукописных или печатных документах и ​​текстах.Эти соглашения были введены в действие с относительно небольшими изменениями с тех пор, как Генеральная конференция по мерам и весам впервые представила Систему международных единиц в 1960 году. Они в первую очередь предназначены для обеспечения единообразного подхода к представлению рукописной или печатной информации и обеспечения удобочитаемость научных журналов, учебников, научных статей, таблиц данных, отчетов и других сопутствующих документов. Требования к оформлению будут в некоторой степени варьироваться в зависимости от норм языка, на котором написано произведение.Здесь нас интересуют только условные обозначения, применимые к английскому языку. В следующем списке представлены некоторые из наиболее важных требований.

  • Условные обозначения единиц — пишутся римским (вертикальным) шрифтом. Они печатаются строчными буквами, если они не являются производными от имени собственного, и в этом случае первая буква пишется с заглавной буквы (например, «Па» для паскаль). Исключением из правил является символ литра, который может быть записан как «l» или «L».Последнее допускается, чтобы отличить символ, используемый для литра, от числа один (1). Любой префикс кратного или кратного кратного считается частью символа единицы, к которому он добавляется без промежуточного пробела (например, «км» для километра, «мм» для миллиметра или «мкм» для микрометра).
  • Наименования единиц — пишутся римским (вертикальным) шрифтом. Все названия единиц печатаются строчными буквами, включая первую букву, независимо от того, названы ли они в честь человека или начинается ли символ единицы с символа верхнего регистра (т.е. «Ньютон», а не «Ньютон»). Если с именем устройства используется префикс, он становится частью имени устройства и формируется как одно слово (например, «микропаскаль», а не «микропаскаль» или «микропаскаль»). Если производная единица является произведением двух или более отдельных единиц, для разделения названий можно использовать пробел или дефис (например, «ньютон-метр» или «ньютон-метр»). Для единиц, возведенных в степень, соответствующий модификатор может предшествовать названию единицы или следовать за ним (например, «квадратный метр» или «метр в кубе»).
  • Составные единицы — единицы, выраженные как произведение или частное других единиц, записываются так же, как стандартные алгебраические выражения.Умножение представлено либо пробелом, либо использованием оператора точек (также называемого средней точкой ). Например, символ «ньютон-метр» записывается как «Н · м» или «Н · м». Деление представлено с помощью солидуса (прямой ход) или с использованием отрицательных степеней. Обозначение «ньютон на метр» записывается либо как «Н / м», либо как «Н · м -1 »).
  • Переменные — неизвестные величины в уравнениях обычно представляются одним символом курсивным шрифтом, например.г. « м » для массы или « I » для электрического тока. Символ количества может быть дополнительно уточнен, обычно с использованием номера или метки с нижним индексом, например « R LOAD » для неизвестного сопротивления нагрузки или « I 1 » для неизвестного тока в определенной ветви электрической цепи (кстати, обратите внимание, что, хотя шрифты с засечками часто используются для уравнений, BIPM конкретно не требует этого).
  • Количество — количество известного значения выражается числом, за которым следует пробел, а затем символ единицы.Пробел представляет собой оператор умножения. Исключением из правила является угол плоскости, выраженный в градусах, минутах и ​​секундах. Символы градуса, минуты и секунды всегда следуют за соответствующими числами без пробела. Например, значение в тридцать пять градусов записывается как «35 °». Цифры всегда отображаются как обычный (прямой) текст.
  • Объединение единиц — разные единицы следует комбинировать только при выражении количества с использованием единиц, не относящихся к системе СИ, то есть времени или угла.Например, время обычно выражается в часах, минутах и ​​секундах. В таких областях, как навигация или астрономия, по-прежнему принято выражать плоские углы в градусах, минутах и ​​секундах. Обратите внимание, однако, что для других целей углы, указанные в градусах, могут быть альтернативно записаны как десятичные дроби, например «21,255 °», а не «21 ° 15 ′ 18 ″».
  • Десятичные маркеры — для любого числа, имеющего дробную часть, десятичный маркер (иногда называемый десятичной точкой ) является символом, отделяющим целую часть числа от его дробной части.Обычно это точка или запятая. Для значений от минус один до один десятичному маркеру предшествует ноль, например «0,123».
  • Разделитель тысяч — числа, состоящие из длинных последовательностей цифр, часто разделяются на группы по три цифры, чтобы их было легче читать. Предпочтительный метод разделения этих групп — использовать пробел, поскольку использование точек или запятых может интерпретироваться по-разному в разных частях мира.Например, скорость света выражается как «299 792 458 м / с». Обратите внимание, что если до или после десятичного маркера есть только четыре цифры, разделитель обычно не считается необходимым.
  • Умножение и деление — для обозначения умножения могут использоваться различные методы. Имена перемножаемых переменных могут быть и (размещены рядом друг с другом), например « xy ». Они могут быть заключены в квадратные скобки, например, e.г. «( x ) ( y )». Знак умножения можно использовать для обозначения умножения, помещая его между переменными, которые нужно умножить, например « x × y ». Обратите внимание, что знак умножения всегда следует использовать там, где только числа умножаются вместе, но его лучше избегать, если используются имена переменных (во избежание путаницы с общим именем переменной x ). Использование средней точки («·») не рекомендуется. Деление указано с помощью солида , e.г. « x / y » или отрицательный индекс, например « x y -1 ».

Кратные и частные единицы единиц СИ

Кратные и подмножественные единицы единиц СИ обозначаются путем добавления соответствующего префикса к символу единицы. Префиксы печатаются в виде римских (вертикальных) символов, добавляемых к символу единицы без промежуточного пробела.Большинство префиксов кратных единиц являются символами верхнего регистра (за исключением дека, (da), гектометров, (h) и килограммов, (k)). Все префиксы подмножественных единиц являются символами нижнего регистра. Имена префиксов всегда печатаются строчными буквами, за исключением тех случаев, когда они появляются в начале предложения, а единицы с префиксом отображаются как отдельные слова (например, миллиметр , микропаскаль и т. д.). Все кратные и подмножественные — это целые степени десяти .За пределами сто (или одна сотая ) кратные и подмножители представляют собой целых степеней одной тысячи , хотя они по-прежнему выражаются в степенях десяти. В следующей таблице перечислены наиболее часто встречающиеся множественные и подмножественные префиксы.


Единицы, не относящиеся к системе СИ, все еще широко используются
Кол-во Единица Единица
Обозначение
SI
Единицы
время минут мин 1 мин = 60 с
час время 1 ч = 60 мин = 3600 с
время день d 1 d = 24 ч = 86 400 с
длина астрономическая единица ua 1 ua = 1.495 978 706 91 (6) × 10 11 м
плоскость и фазовый угол градусов ° 1 ° = (π / 180) рад
плоскость и фазовый угол минут 1 ′ = (1/60) ° = (π / 10 800) рад
плоскость и фазовый угол секунда 1 ″ = (1/60) ′ = (π / 648000) рад
площадь га га 1 га = 1 га 2 = 10 4 м 2
объем литр л или л
масса тонна т 1 т = 10 3 кг
масса дальтон Да 1 Да = 1.660539 040 (20) × 10 -27 кг
энергия электронвольт эВ 1 эВ = 1,602 176 634 × 10 -19 Дж
логарифмический коэффициент логарифмический коэффициент
логарифмическое отношение bel B
логарифмическое отношение децибел дБ

7

-24
Префиксы SI
Фактор Название Символ Фактор Название Символ
10 1 дека da
10 2 гектометров h 10 -2 сенти c
10 3 килограмм k

8

k мельница м
10 6 мега M 10 -6 микро мк
10 9 гига гига 900 nano n
10 12 tera T 10 -12 pico p
10 15 пета P 10 -15 фемто f
10 18 exa EAS E 900- атто a
10 21 zetta Z 10 -21 zepto z
10 24 yocto y


.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2021 © Все права защищены.