จับคู่หน่วยวัดและการกำหนด แรงดันไฟวัดได้อย่างไร

พิจารณาบันทึกทางกายภาพ ม.=4กก.. ในสูตรนี้ "ม"- การกำหนดปริมาณทางกายภาพ (มวล) "4" - ค่าตัวเลขหรือขนาด "กิโลกรัม"- หน่วยวัดปริมาณทางกายภาพที่กำหนด

ค่านิยมมีหลายประเภท นี่คือตัวอย่างสองตัวอย่าง:
1) ระยะห่างระหว่างจุด ความยาวของส่วน เส้นหัก - เป็นปริมาณชนิดเดียวกัน มีหน่วยเป็นเซนติเมตร เมตร กิโลเมตร เป็นต้น
2) ระยะเวลาของช่วงเวลายังเป็นปริมาณชนิดเดียวกัน จะแสดงเป็นวินาที นาที ชั่วโมง ฯลฯ

ปริมาณชนิดเดียวกันสามารถเปรียบเทียบและเพิ่ม:

แต่! มันไม่มีประโยชน์ที่จะถามว่าอะไรมีค่ามากกว่า: 1 เมตรหรือ 1 ชั่วโมง และคุณไม่สามารถเพิ่ม 1 เมตรถึง 30 วินาทีได้ ระยะเวลาของช่วงเวลาและระยะทางเป็นปริมาณต่างๆ ไม่สามารถเปรียบเทียบหรือรวมกันได้

ค่าสามารถคูณด้วยจำนวนบวกและศูนย์

รับค่าใดๆ อีต่อหน่วยวัด สามารถใช้วัดปริมาณอื่นๆ ได้ เอ ชนิดเดียวกัน. จากผลการวัดเราจะได้ว่า เอ=x อีโดยที่ x เป็นตัวเลข จำนวน x นี้เรียกว่าค่าตัวเลขของปริมาณ เอด้วยหน่วยวัด อี.

มี ไร้มิติปริมาณทางกายภาพ พวกเขาไม่มีหน่วยวัดนั่นคือไม่ได้วัดในสิ่งใด ตัวอย่างเช่น ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน

SI คืออะไร?

ตามที่ศาสตราจารย์ Peter Kampson และ Dr. Naoko Sano จาก Newcastle University ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Metrology (Metrology) ระบุว่า มาตรฐานกิโลกรัมเพิ่มค่าเฉลี่ยประมาณ 50 ไมโครกรัมต่อร้อยปี ซึ่งในท้ายที่สุดอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อปริมาณทางกายภาพจำนวนมาก

กิโลกรัมเป็นหน่วย SI เดียวที่ยังคงกำหนดโดยใช้มาตรฐาน การวัดอื่นๆ ทั้งหมด (เมตร วินาที องศา แอมแปร์ ฯลฯ) สามารถกำหนดได้ด้วยความแม่นยำที่จำเป็นในห้องปฏิบัติการทางกายภาพ กิโลกรัมรวมอยู่ในคำจำกัดความของปริมาณอื่นๆ เช่น หน่วยของแรงคือนิวตัน ซึ่งกำหนดเป็นแรงที่เปลี่ยนความเร็วของวัตถุ 1 กิโลกรัมไป 1 เมตร/วินาที ในทิศทางของแรงใน 1 ที่สอง. ปริมาณทางกายภาพอื่นๆ ขึ้นอยู่กับค่าของนิวตัน ดังนั้นในท้ายที่สุด ห่วงโซ่สามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในค่าของหน่วยทางกายภาพจำนวนมาก

กิโลกรัมที่สำคัญที่สุดคือทรงกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความสูง 39 มม. ประกอบด้วยโลหะผสมของแพลตตินัมและอิริเดียม (แพลตตินัม 90% และอิริเดียม 10%) หล่อขึ้นในปี พ.ศ. 2432 และเก็บไว้ในตู้นิรภัยที่สำนักงานชั่งน้ำหนักและมาตรการระหว่างประเทศในเมืองแซฟร์ใกล้กรุงปารีส กิโลกรัมถูกกำหนดให้เป็นมวลของน้ำบริสุทธิ์ 1 ลูกบาศก์เดซิเมตร (ลิตร) ที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียสและความดันบรรยากาศมาตรฐานที่ระดับน้ำทะเล

ในขั้นต้น มีการทำสำเนาที่แน่นอน 40 ชุดจากมาตรฐานกิโลกรัมซึ่งขายไปทั่วโลก สองแห่งตั้งอยู่ในรัสเซียที่สถาบันวิจัยมาตรวิทยา All-Russian เมนเดเลเยฟ. ต่อมาได้มีการหล่อแบบจำลองอีกชุดหนึ่ง แพลตตินัมได้รับเลือกให้เป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับการอ้างอิง เนื่องจากมีความต้านทานการเกิดออกซิเดชันสูง ความหนาแน่นสูง และความไวต่อสนามแม่เหล็กต่ำ มาตรฐานและแบบจำลองใช้เพื่อสร้างมาตรฐานให้กับมวลในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย รวมถึงจุดที่ไมโครกรัมมีความจำเป็น

นักฟิสิกส์เชื่อว่าความผันผวนของน้ำหนักเป็นผลมาจากมลภาวะและการเปลี่ยนแปลงในชั้นบรรยากาศ องค์ประกอบทางเคมีบนพื้นผิวของกระบอกสูบ แม้ว่ามาตรฐานและแบบจำลองของมาตรฐานจะถูกเก็บไว้ในสภาวะพิเศษ แต่ก็ไม่ได้ช่วยป้องกันไม่ให้โลหะมีปฏิสัมพันธ์กับ สิ่งแวดล้อม. น้ำหนักที่แม่นยำกิโลกรัมถูกกำหนดโดยใช้ X-ray photoelectron spectroscopy ปรากฎว่ากิโลกรัม "ฟื้นตัว" เกือบ 100 ไมโครกรัม

ในเวลาเดียวกัน สำเนาของมาตรฐานตั้งแต่แรกเริ่มแตกต่างไปจากต้นฉบับ และน้ำหนักของมาตรฐานก็เปลี่ยนแปลงไปในรูปแบบต่างๆ ดังนั้น ในตอนแรกกิโลกรัมหลักของอเมริกาจึงหนักน้อยกว่ามาตรฐาน 39 ไมโครกรัม และการตรวจสอบในปี 1948 พบว่าเพิ่มขึ้น 20 ไมโครกรัม ในทางกลับกัน สำเนาอเมริกันอีกฉบับกำลังลดน้ำหนัก ในปี พ.ศ. 2432 เลขกิโลกรัม 4 (K4) มีน้ำหนักน้อยกว่ามาตรฐาน 75 ไมโครกรัมและในปี 2532 แล้ว 106

อันที่จริง คำนี้หมายถึงความต่างศักย์ และหน่วยของแรงดันไฟคือโวลต์ โวลต์เป็นชื่อของนักวิทยาศาสตร์ที่วางรากฐานสำหรับทุกสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับไฟฟ้าในตอนนี้ ชายคนนี้ชื่ออเลสซานโดร

แต่นี่คือสิ่งที่เกี่ยวข้องกับกระแสไฟฟ้านั่นคือ เครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนที่เราคุ้นเคยทำงาน แต่ยังมีแนวคิดเกี่ยวกับพารามิเตอร์ทางกลอีกด้วย พารามิเตอร์ที่คล้ายกันวัดเป็นปาสกาล แต่ตอนนี้มันไม่เกี่ยวกับเขาแล้ว

โวลต์คืออะไร

พารามิเตอร์นี้สามารถเป็นค่าคงที่หรือตัวแปรก็ได้ แค่สลับกระแส "ไหล" เข้าสู่อพาร์ตเมนต์ อาคาร โครงสร้าง บ้าน และองค์กร แรงดันไฟฟ้าเป็นคลื่นแอมพลิจูดซึ่งแสดงบนกราฟเป็นไซนัส

กระแสสลับจะแสดงในไดอะแกรมด้วยสัญลักษณ์ "~" และถ้าเราพูดถึงว่าหนึ่งโวลต์มีค่าเท่ากับเท่าใด เราสามารถพูดได้ว่านี่คือการกระทำทางไฟฟ้าในวงจรที่เมื่อประจุเท่ากับหนึ่งจี้ (C) ไหล การทำงานจะเท่ากับหนึ่งจูล (J)

สูตรมาตรฐานที่สามารถคำนวณได้คือ:

U = A:q โดยที่ U เป็นค่าที่ต้องการ “A” คืองานที่สนามไฟฟ้า (ใน J) ทำเพื่อถ่ายโอนประจุ และ “q” คือประจุในหน่วยคูลอมบ์

หากเราพูดถึงค่าคงที่ ค่าคงที่นั้นแทบไม่แตกต่างจากตัวแปร (ยกเว้นตารางการก่อสร้าง) และยังผลิตจากตัวเรียงกระแสด้วยไดโอดบริดจ์ ไดโอดโดยไม่ผ่านกระแสในทิศทางใดทิศทางหนึ่งให้แบ่งไซน์ซอยด์ตามที่เป็นอยู่โดยเอาครึ่งคลื่นออกจากมัน เป็นผลให้แทนที่จะได้รับเฟสและศูนย์บวกและลบ แต่การคำนวณยังคงอยู่ในโวลต์เดียวกัน (V หรือ V)

การวัดแรงดัน

ก่อนหน้านี้ ใช้เฉพาะโวลต์มิเตอร์แบบแอนะล็อกในการวัดพารามิเตอร์นี้ ตอนนี้บนชั้นวางของร้านขายอุปกรณ์ไฟฟ้ามีอุปกรณ์ดังกล่าวอยู่มากมายในรูปแบบดิจิทัลแล้วรวมถึงมัลติมิเตอร์ทั้งแบบแอนะล็อกและดิจิทัลซึ่งใช้วัดแรงดันไฟฟ้าที่เรียกว่า อุปกรณ์ดังกล่าวไม่เพียงแต่สามารถวัดขนาดได้เท่านั้น แต่ยังวัดความแรงของกระแส ความต้านทานของวงจร หรือแม้แต่ตรวจสอบความจุของตัวเก็บประจุหรือวัดอุณหภูมิได้

แน่นอนโวลต์มิเตอร์แบบอนาล็อกและมัลติมิเตอร์ไม่ได้ให้ความแม่นยำเช่นดิจิตอลบนจอแสดงผลซึ่งหน่วยของแรงดันไฟฟ้าแสดงได้ถึงหนึ่งในร้อยหรือหนึ่งในพัน

เมื่อวัดค่าพารามิเตอร์นี้ โวลต์มิเตอร์จะเชื่อมต่อกับวงจรแบบขนาน นั่นคือ หากจำเป็น ให้วัดค่าระหว่างเฟสและศูนย์ โพรบจะถูกนำไปใช้กับสายแรกและอีกอันหนึ่งกับสายที่สอง ตรงกันข้ามกับการวัดความแรงของกระแส โดยที่อุปกรณ์เชื่อมต่อกับวงจรแบบอนุกรม

ในวงจร โวลต์มิเตอร์จะแสดงด้วยตัวอักษร V ที่วงกลมไว้ อุปกรณ์ดังกล่าวประเภทต่างๆ วัดได้ นอกเหนือไปจากโวลต์ หน่วยของแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปจะวัดเป็นหน่วยต่อไปนี้: มิลลิโวลต์ ไมโครโวลต์ กิโลโวลต์ หรือเมกะโวลต์

ค่าแรงดัน

ค่าของพารามิเตอร์กระแสไฟฟ้านี้ในชีวิตของเรานั้นสูงมากเพราะขึ้นอยู่กับว่ามันสอดคล้องกับค่าที่กำหนดหรือไม่ความสว่างของหลอดไส้จะเผาไหม้ในอพาร์ตเมนต์และหากติดตั้งหลอดฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัดคำถามก็เกิดขึ้นแล้ว ไม่ว่าพวกเขาจะไหม้เลยหรือไม่ ความทนทานของไฟส่องสว่างและเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนทั้งหมดขึ้นอยู่กับการกระโดด ดังนั้นการมีโวลต์มิเตอร์หรือมัลติมิเตอร์ที่บ้านรวมถึงความสามารถในการใช้งานจึงกลายเป็นสิ่งจำเป็นในยุคของเรา

เนื้อหา:

กระแสไฟฟ้ามีลักษณะเป็นปริมาณเช่นความแรงของกระแสแรงดันและความต้านทานที่เชื่อมต่อถึงกัน ก่อนพิจารณาคำถามว่าวัดแรงดันใด จำเป็นต้องค้นหาว่าค่านี้คืออะไร และบทบาทของมันในการก่อตัวของกระแสคืออะไร

แรงดันไฟทำงานอย่างไร

แนวคิดทั่วไปของกระแสไฟฟ้าคือการเคลื่อนที่โดยตรงของอนุภาคที่มีประจุ อนุภาคเหล่านี้เป็นอิเล็กตรอนซึ่งการเคลื่อนที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า ยิ่งต้องเสียค่าธรรมเนียมมากเท่าใด งานในสนามก็จะยิ่งทำมากขึ้นเท่านั้น งานนี้ไม่เพียงได้รับผลกระทบจากความแรงของกระแสเท่านั้น แต่ยังได้รับผลกระทบจากแรงดันไฟฟ้าด้วย

ความหมายทางกายภาพของค่านี้คือ การทำงานของกระแสในส่วนใดๆ ของวงจรมีความสัมพันธ์กับปริมาณประจุที่ไหลผ่านส่วนนี้ ในกระบวนการของงานนี้ ประจุบวกจะเคลื่อนจากจุดที่มีศักยภาพเล็กน้อยไปยังจุดที่มี คุ้มราคาศักยภาพ. ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าจึงถูกกำหนดเป็นหรือแรงเคลื่อนไฟฟ้า และงานเองคือพลังงาน

การทำงานของกระแสไฟฟ้ามีหน่วยเป็นจูล (J) และปริมาณประจุไฟฟ้าคือจี้ (C) เป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าเป็นอัตราส่วน 1 J/C หน่วยผลลัพธ์ของแรงดันเรียกว่าโวลต์

เพื่ออธิบายความหมายทางกายภาพของความเครียดให้ชัดเจน คุณต้องดูตัวอย่างของสายยางที่เติมน้ำ ในกรณีนี้ ปริมาตรของน้ำจะทำหน้าที่เป็นกระแส และแรงดันจะเท่ากับแรงดัน เมื่อน้ำเคลื่อนที่โดยไม่มีส่วนปลาย น้ำจะเคลื่อนที่อย่างอิสระและไหลผ่านท่อในปริมาณมาก ทำให้เกิดแรงดันต่ำ หากคุณกดปลายท่อด้วยนิ้ว ปริมาตรจะลดลงในขณะที่แรงดันน้ำเพิ่มขึ้น ตัวเครื่องบินเองจะเดินทางได้ไกลกว่ามาก

สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นในกระแสไฟฟ้า ความแรงของกระแสจะขึ้นอยู่กับจำนวนหรือปริมาตรของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ผ่านตัวนำ อันที่จริงค่าแรงดันไฟฟ้าคือแรงที่อิเล็กตรอนเหล่านี้ถูกผลัก ตามด้วยภายใต้สภาวะของแรงดันไฟฟ้าเดียวกันตัวนำตัวนำ ปริมาณมากปัจจุบันยังต้องมีขนาดใหญ่

หน่วยแรงดัน

แรงดันไฟฟ้าสามารถเป็นค่าคงที่หรือผันแปรได้ขึ้นอยู่กับกระแส ค่านี้สามารถแสดงเป็นตัวอักษร B (การกำหนดภาษารัสเซีย) หรือ V ซึ่งสอดคล้องกับการกำหนดระดับสากล เพื่อระบุแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ใช้สัญลักษณ์ "~" ซึ่งอยู่ด้านหน้าตัวอักษร สำหรับแรงดันคงที่จะมีเครื่องหมาย "-" แต่ในทางปฏิบัติแทบไม่เคยใช้เลย

เมื่อพิจารณาถึงคำถามเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ควรจำไว้ว่าสำหรับสิ่งนี้ไม่ได้มีเพียงโวลต์เท่านั้น ค่าที่มากขึ้นจะถูกวัดเป็นกิโลโวลต์ (kV) และเมกะโวลต์ (mV) ซึ่งหมายถึง 1,000 และ 1 ล้านโวลต์ตามลำดับ

วิธีวัดแรงดันและกระแส

การแนะนำ

ปริมาณทางกายภาพเป็นคุณลักษณะหนึ่งของคุณสมบัติของวัตถุทางกายภาพ (ระบบทางกายภาพ ปรากฏการณ์หรือกระบวนการ) ซึ่งพบได้ทั่วไปในเชิงคุณภาพสำหรับวัตถุทางกายภาพจำนวนมาก แต่เป็นเชิงปริมาณสำหรับแต่ละวัตถุ

ความเป็นเอกเทศเป็นที่เข้าใจในแง่ที่ว่ามูลค่าของปริมาณหรือขนาดของปริมาณสามารถเป็นได้สำหรับวัตถุหนึ่งจำนวนครั้งมากหรือน้อยกว่าสำหรับอีกวัตถุหนึ่ง

มูลค่าของปริมาณทางกายภาพคือการประมาณขนาดของมันในรูปแบบของจำนวนหน่วยที่ยอมรับหรือตัวเลขตามมาตราส่วนที่ใช้สำหรับมัน ตัวอย่างเช่น 120 มม. คือค่าของค่าเชิงเส้น 75 กก. คือค่าน้ำหนักตัว

มีค่าจริงและค่าจริงของปริมาณทางกายภาพ ค่าที่แท้จริงคือค่าที่สะท้อนถึงคุณสมบัติของวัตถุในอุดมคติ มูลค่าจริง - มูลค่าของปริมาณทางกายภาพที่พบจากการทดลอง ใกล้เคียงกับมูลค่าจริงที่สามารถนำมาใช้แทนได้

การวัดปริมาณทางกายภาพเป็นชุดของการดำเนินการสำหรับการใช้วิธีการทางเทคนิคที่เก็บหน่วยหรือทำซ้ำมาตราส่วนของปริมาณทางกายภาพซึ่งประกอบด้วยการเปรียบเทียบ (โดยชัดแจ้งหรือโดยปริยาย) ปริมาณที่วัดได้กับหน่วยหรือมาตราส่วนตามลำดับ เพื่อให้ได้มูลค่าตามปริมาณนี้ในรูปแบบที่สะดวกต่อการใช้งานมากที่สุด

ปริมาณทางกายภาพมีสามประเภทซึ่งการวัดจะดำเนินการตามกฎที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน

ปริมาณทางกายภาพประเภทแรกรวมถึงปริมาณในชุดของมิติซึ่งมีการกำหนดความสัมพันธ์ของคำสั่งซื้อและความเท่าเทียมกันเท่านั้น สิ่งเหล่านี้คือความสัมพันธ์เช่น "เบาลง", "หนักขึ้น", "อุ่นขึ้น", "เย็นลง" เป็นต้น

ปริมาณประเภทนี้รวมถึง ตัวอย่างเช่น ความแข็ง หมายถึงความสามารถของร่างกายที่จะต้านทานการแทรกซึมของวัตถุอื่นเข้าไปในนั้น อุณหภูมิ เช่น ระดับความร้อนในร่างกาย เป็นต้น

การมีอยู่ของความสัมพันธ์ดังกล่าวถูกกำหนดขึ้นในทางทฤษฎีหรือโดยการทดลองโดยใช้วิธีการพิเศษในการเปรียบเทียบ เช่นเดียวกับการสังเกตผลของผลกระทบของปริมาณทางกายภาพต่อวัตถุใดๆ

สำหรับปริมาณทางกายภาพประเภทที่สอง ความสัมพันธ์ของลำดับและความเท่าเทียมกันเกิดขึ้นทั้งระหว่างขนาดและความแตกต่างระหว่างคู่ของขนาด

ตัวอย่างทั่วไปคือมาตราส่วนของช่วงเวลา ดังนั้น ความแตกต่างของช่วงเวลาจะถือว่าเท่ากันหากระยะห่างระหว่างเครื่องหมายที่ตรงกันนั้นเท่ากัน

ประเภทที่สามคือปริมาณทางกายภาพเพิ่มเติม

สารเติมแต่ง ปริมาณทางกายภาพปริมาณถูกเรียกในชุดของขนาดที่ไม่เพียงกำหนดความสัมพันธ์ของคำสั่งและความเท่าเทียมกันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการดำเนินการของการบวกและการลบ

ปริมาณดังกล่าวรวมถึง ตัวอย่างเช่น ความยาว มวล ความแรงกระแส ฯลฯ สามารถวัดเป็นส่วน ๆ และทำซ้ำได้โดยใช้การวัดหลายค่าตามผลรวมของการวัดแต่ละรายการ

ผลรวมของมวลของวัตถุสองชิ้นคือมวลของวัตถุดังกล่าว ซึ่งมีความสมดุลบนมาตราส่วนแขนเท่ากันสองอันแรก

ขนาดของ PV ที่เป็นเนื้อเดียวกันสองขนาดใดๆ หรือสองขนาดใดๆ ของ PV เดียวกันสามารถนำมาเปรียบเทียบกันได้ กล่าวคือ ค้นหาว่าขนาดหนึ่งใหญ่กว่า (หรือเล็กกว่า) มากกว่าอีกกี่ครั้ง ในการเปรียบเทียบ m ขนาด Q", Q", ... , Q (m) กับแต่ละอื่น ๆ จำเป็นต้องพิจารณา C m 2 ของความสัมพันธ์ของพวกเขา การเปรียบเทียบแต่ละรายการกับ PV ที่เป็นเนื้อเดียวกันขนาดเดียว [Q] จะง่ายกว่า หากเรานำมาเป็นหน่วยของขนาด PV (ย่อมาจากหน่วย PV) จากการเปรียบเทียบดังกล่าว เราได้รับนิพจน์สำหรับมิติข้อมูล Q", Q", ... , Q (m) ในรูปแบบของตัวเลขบางตัว n", n", .. . ,n (m) หน่วย PV: Q" = n" [Q]; Q" = n"[Q]; ...; Q(ม.) = n(ม.)[Q]. หากทำการเปรียบเทียบในเชิงทดลอง จำเป็นต้องมีการทดลอง m เท่านั้น (แทนที่จะเป็น C m 2) และการเปรียบเทียบขนาด Q", Q", ... , Q (m) ร่วมกันสามารถทำได้โดย การคำนวณเช่น

โดยที่ n (i) / n (j) เป็นตัวเลขนามธรรม

พิมพ์ความเท่าเทียมกัน

เรียกว่าสมการการวัดพื้นฐาน โดยที่ n [Q] คือค่าของขนาดของ PV (ย่อมาจากค่าของ PV) ค่า PV คือตัวเลขที่ระบุชื่อ ซึ่งประกอบด้วยค่าตัวเลขของขนาด PV (ย่อมาจากค่าตัวเลขของ PV) และชื่อของหน่วย PV ตัวอย่างเช่น ด้วย n = 3.8 และ [Q] = 1 กรัม ขนาดของมวล Q = n [Q] = 3.8 กรัม โดยที่ n = 0.7 และ [Q] = 1 แอมแปร์ ขนาดของความแรงในปัจจุบัน Q = n [Q ] = 0.7 แอมแปร์ โดยปกติแทนที่จะเป็น "ขนาดของมวลคือ 3.8 กรัม" "ขนาดของกระแสคือ 0.7 แอมแปร์" ฯลฯ พวกเขาพูดและเขียนสั้น ๆ มากขึ้น: "มวลคือ 3.8 กรัม", "กระแสคือ 0.7 แอมแปร์" " เป็นต้น

ขนาดของ PV มักพบจากการวัด การวัดขนาดของ PV (ย่อมาจากการวัด PV) ประกอบด้วยข้อเท็จจริงว่าจากประสบการณ์โดยใช้วิธีการทางเทคนิคพิเศษจะพบค่าของ PV และความใกล้เคียงของค่านี้กับค่าที่สะท้อนถึงอุดมคติ ขนาดของ PV นี้เป็นค่าประมาณ ค่า PV ที่พบในวิธีนี้จะเรียกว่าค่าเล็กน้อย

สามารถแสดงมิติ Q เดียวกันได้ ค่านิยมที่แตกต่างกันด้วยค่าตัวเลขที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับการเลือกหน่วย PV (Q = 2 ชั่วโมง = 120 นาที = 7200 วินาที = = 1/12 วัน) หากเราใช้หน่วยต่างกัน 2 หน่วย และ เราสามารถเขียน Q = n 1 และ Q = n 2 ได้

n 1 / n 2 \u003d /,

กล่าวคือ ค่าตัวเลขของ PV จะแปรผกผันกับหน่วยของมัน

จากข้อเท็จจริงที่ว่าขนาดของ PV ไม่ได้ขึ้นอยู่กับหน่วยที่เลือก เงื่อนไขสำหรับความชัดเจนของการวัดดังต่อไปนี้ ซึ่งประกอบด้วยความจริงที่ว่าอัตราส่วนของสองค่าของ PV บางค่าไม่ควรขึ้นอยู่กับว่าหน่วยใด ที่ใช้ในงานวัด ตัวอย่างเช่น อัตราส่วนของความเร็วของรถยนต์และรถไฟไม่ได้ขึ้นอยู่กับว่าความเร็วเหล่านี้แสดงเป็นกิโลเมตรต่อชั่วโมงหรือเมตรต่อวินาที เงื่อนไขนี้ซึ่งในแวบแรกดูเหมือนเถียงไม่ได้ โชคไม่ดีที่ยังไม่พบเมื่อทำการวัด PV บางตัว (ความแข็ง ความไวต่อแสง ฯลฯ)

1. ภาคทฤษฎี

1.1 แนวคิดของปริมาณทางกายภาพ

วัตถุน้ำหนักของโลกรอบข้างมีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติของมัน คุณสมบัติเป็นหมวดหมู่เชิงปรัชญาที่แสดงด้านดังกล่าวของวัตถุ (ปรากฏการณ์ กระบวนการ) ที่กำหนดความแตกต่างหรือความเหมือนกันกับวัตถุอื่นๆ (ปรากฏการณ์ กระบวนการ) และพบได้ในความสัมพันธ์กับวัตถุเหล่านั้น คุณสมบัติเป็นหมวดหมู่คุณภาพ สำหรับคำอธิบายเชิงปริมาณของคุณสมบัติต่าง ๆ ของกระบวนการและวัตถุทางกายภาพ แนวคิดของปริมาณถูกนำมาใช้ ค่าเป็นคุณสมบัติของบางสิ่งที่สามารถแยกแยะได้จากคุณสมบัติอื่นและประเมินผลไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง รวมทั้งเชิงปริมาณด้วย ค่านี้ไม่มีอยู่โดยตัวมันเอง มันจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อมีอ็อบเจ็กต์ที่มีคุณสมบัติซึ่งแสดงโดยค่านี้เท่านั้น

การวิเคราะห์ค่าทำให้เราแบ่ง (รูปที่ 1) ออกเป็นสองประเภท: ค่าของรูปแบบวัสดุ (ของจริง) และค่าของแบบจำลองในอุดมคติของความเป็นจริง (ในอุดมคติ) ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกัน คณิตศาสตร์และเป็นลักษณะทั่วไป (แบบจำลอง) ของแนวคิดจริงที่เฉพาะเจาะจง

ปริมาณที่แท้จริงจะถูกแบ่งออกเป็นทางกายภาพและไม่ใช่ทางกายภาพ ปริมาณทางกายภาพในกรณีทั่วไปส่วนใหญ่สามารถกำหนดเป็นปริมาณที่มีอยู่ในวัตถุ (กระบวนการ ปรากฏการณ์) ที่ศึกษาในธรรมชาติ (ฟิสิกส์ เคมี) และวิทยาศาสตร์ทางเทคนิค ปริมาณที่ไม่ใช่ทางกายภาพควรรวมถึงปริมาณที่มีอยู่ในวิทยาศาสตร์ทางสังคม (ที่ไม่ใช่ทางกายภาพ) - ปรัชญา สังคมวิทยา เศรษฐศาสตร์ ฯลฯ

ข้าว. 1. การจำแนกปริมาณ

เอกสาร RMG 29-99 ตีความปริมาณทางกายภาพว่าเป็นหนึ่งในคุณสมบัติของวัตถุทางกายภาพ ซึ่งเป็นคุณสมบัติทั่วไปในเชิงคุณภาพสำหรับวัตถุทางกายภาพจำนวนมาก แต่เป็นเชิงปริมาณสำหรับแต่ละวัตถุ ความเป็นเอกเทศในแง่เชิงปริมาณเป็นที่เข้าใจในแง่ที่ว่าคุณสมบัติสามารถเป็นวัตถุหนึ่งได้มากหรือน้อยกว่าสำหรับวัตถุอื่นจำนวนหนึ่ง

เป็นการสมควรที่จะแบ่งปริมาณทางกายภาพออกเป็นปริมาณที่วัดได้และประมาณการได้ FI ที่วัดได้สามารถแสดงได้ในเชิงปริมาณเป็นจำนวนหนึ่งของหน่วยการวัดที่จัดตั้งขึ้น ความเป็นไปได้ของการแนะนำและใช้หน่วยดังกล่าวเป็นคุณลักษณะที่แตกต่างที่สำคัญของ PV ที่วัดได้ ปริมาณทางกายภาพที่ไม่สามารถแนะนำหน่วยการวัดได้ไม่ว่าจะด้วยเหตุผลใดก็ตามสามารถประมาณได้เท่านั้น การประเมินเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการดำเนินการในการกำหนดจำนวนหนึ่งให้กับค่าที่กำหนดซึ่งดำเนินการตามกฎที่กำหนดไว้ การประเมินค่าจะดำเนินการโดยใช้เครื่องชั่ง มาตราส่วนขนาดคือชุดของค่าขนาดที่เรียงลำดับซึ่งทำหน้าที่เป็นพื้นฐานเริ่มต้นสำหรับการวัดขนาดที่กำหนด

ปริมาณที่ไม่ใช่ทางกายภาพซึ่งในหลักการไม่สามารถแนะนำหน่วยการวัดได้ สามารถประมาณได้เท่านั้น ควรสังเกตว่าการประมาณปริมาณที่ไม่ใช่ทางกายภาพไม่รวมอยู่ในงานของมาตรวิทยาเชิงทฤษฎี

สำหรับการศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมของ PV จำเป็นต้องจำแนกเพื่อระบุลักษณะทางมาตรวิทยาทั่วไปของแต่ละกลุ่ม การจำแนกประเภทที่เป็นไปได้ของ FI แสดงในรูปที่ 2.

ตามประเภทของปรากฏการณ์ PV แบ่งออกเป็น:

จริง กล่าวคือ ปริมาณที่อธิบายคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีกายภาพของสาร วัสดุ และผลิตภัณฑ์จากสิ่งเหล่านี้ กลุ่มนี้รวมถึงมวล ความหนาแน่น ความต้านทานไฟฟ้า ความจุ การเหนี่ยวนำ ฯลฯ บางครั้ง PV เหล่านี้เรียกว่าพาสซีฟ ในการวัดนั้นจำเป็นต้องใช้แหล่งพลังงานเสริมด้วยความช่วยเหลือของสัญญาณของข้อมูลการวัดที่ถูกสร้างขึ้น ในกรณีนี้ PV แบบพาสซีฟจะถูกแปลงเป็นแบบแอ็คทีฟซึ่งวัดได้

พลังงาน กล่าวคือ ปริมาณที่อธิบายลักษณะพลังงานของกระบวนการแปรรูป การส่ง และการใช้พลังงาน ได้แก่ กระแส แรงดัน พลังงาน พลังงาน ปริมาณเหล่านี้เรียกว่าใช้งานอยู่

สามารถแปลงเป็นสัญญาณข้อมูลการวัดโดยไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานเสริม

การกำหนดลักษณะของกระบวนการในเวลา กลุ่มนี้รวมถึง ชนิดที่แตกต่างลักษณะสเปกตรัม ฟังก์ชันสหสัมพันธ์ และพารามิเตอร์อื่นๆ

ในปี พ.ศ. 2418 สำนักชั่งน้ำหนักและการวัดระหว่างประเทศได้ก่อตั้งโดย Metric Conference โดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างระบบการวัดแบบรวมศูนย์ที่จะใช้ทั่วโลก มีการตัดสินใจว่าจะใช้ระบบเมตริกเป็นพื้นฐานซึ่งปรากฏระหว่างการปฏิวัติฝรั่งเศสและอิงตามเมตรและกิโลกรัม ต่อมาได้มีการอนุมัติมาตรฐานมิเตอร์และกิโลกรัม เมื่อเวลาผ่านไป ระบบของหน่วยการวัดได้พัฒนาขึ้น ตอนนี้มีหน่วยการวัดพื้นฐานเจ็ดหน่วย ในปี 1960 ระบบของหน่วยนี้ได้รับชื่อที่ทันสมัยว่า International System of Units (ระบบ SI) (Systeme Internatinal d "Unites (SI)) ระบบ SI ไม่คงที่ แต่จะพัฒนาตามข้อกำหนดที่มีอยู่ในการวัดในปัจจุบัน ในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

หน่วยพื้นฐานของการวัดระบบสากลของหน่วย

คำจำกัดความของหน่วยเสริมทั้งหมดในระบบ SI ขึ้นอยู่กับหน่วยการวัดพื้นฐานเจ็ดหน่วย ปริมาณทางกายภาพหลักในระบบสากลของหน่วย (SI) คือ: ความยาว ($l$); มวล ($m$); เวลา($t$); ความแรงของกระแสไฟฟ้า ($I$); อุณหภูมิเคลวิน (อุณหภูมิเทอร์โมไดนามิก) ($T$); ปริมาณของสาร ($\nu $); ความเข้มของแสง ($I_v$)

หน่วยพื้นฐานในระบบ SI คือหน่วยของปริมาณข้างต้น:

\[\left=m;;\ \left=kg;;\ \left=c;\ \left=A;;\ \left=K;;\ \ \left[\nu \right]=mol;;\ \left=cd\ (แคนเดลา).\]

มาตรฐานของหน่วยวัดหลักใน SI

ต่อไปนี้คือคำจำกัดความของมาตรฐานของหน่วยวัดหลักที่ดำเนินการในระบบ SI

โดยเมตร (ม.)เรียกว่า ความยาวของเส้นทางที่แสงเดินทางในสุญญากาศในระยะเวลาหนึ่งเท่ากับ $\frac(1)(299792458)$ s

มาตรฐานมวลสำหรับSIคือ น้ำหนักในรูปทรงกระบอกตรง ความสูงและเส้นผ่านศูนย์กลาง 39 มม. ประกอบด้วยโลหะผสมของแพลตตินั่มและอิริเดียมที่มีน้ำหนัก 1 กก.

หนึ่งวินาทีเรียกว่าช่วงเวลาซึ่งเท่ากับ 9192631779 คาบการแผ่รังสีซึ่งสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงระหว่างระดับไฮเปอร์ไฟน์สองระดับของสถานะพื้นดินของอะตอมซีเซียม (133)

หนึ่งแอมแปร์ (A)- นี่คือความแรงของกระแสที่ไหลผ่านในตัวนำเส้นตรงสองเส้นที่บางและยาวเป็นอนันต์ ซึ่งอยู่ห่างจาก 1 เมตร ซึ่งอยู่ในสุญญากาศที่สร้างแรงแอมแปร์ (แรงปฏิสัมพันธ์ของตัวนำ) เท่ากับ $2\cdot (10)^ (-7)H$ สำหรับแต่ละเมตรของตัวนำ

หนึ่งเคลวิน (K)คืออุณหภูมิทางอุณหพลศาสตร์เท่ากับ $\frac(1)(273,16)$ ของอุณหภูมิจุดสามจุดของน้ำ

หนึ่งโมล (โมล)- นี่คือปริมาณของสารที่มีอะตอมมากเท่ากับคาร์บอน 0.012 กิโลกรัม (12)

หนึ่งแคนเดลา (cd)เท่ากับความเข้มของแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงสีเดียวด้วยความถี่ $540\cdot (10)^(12)$Hz ด้วยแรงพลังงานในทิศทางของการแผ่รังสี $\frac(1)(683)\frac(W )(sr).$

วิทยาศาสตร์กำลังพัฒนา อุปกรณ์การวัดกำลังได้รับการปรับปรุง คำจำกัดความของหน่วยการวัดกำลังได้รับการแก้ไข ยิ่งความแม่นยำในการวัดสูงเท่าใด ข้อกำหนดสำหรับคำจำกัดความของหน่วยวัดก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ปริมาณอนุพันธ์ SI

ปริมาณอื่น ๆ ทั้งหมดได้รับการพิจารณาในระบบ SI เป็นอนุพันธ์ของปริมาณหลัก หน่วยของการวัดปริมาณที่ได้รับถูกกำหนดเป็นผลของผลิตภัณฑ์ (โดยคำนึงถึงระดับ) ของผลิตภัณฑ์หลัก ให้เรายกตัวอย่างปริมาณที่ได้รับและหน่วยในระบบ SI

นอกจากนี้ยังมีปริมาณที่ไม่มีมิติในระบบ SI เช่น ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนกลับหรือการอนุญาติสัมพัทธ์ ปริมาณเหล่านี้มีหน่วยมิติ

ระบบ SI รวมหน่วยที่ได้รับพร้อมชื่อพิเศษ ชื่อเหล่านี้เป็นรูปแบบย่อสำหรับการแสดงชุดของปริมาณพื้นฐาน ให้เรายกตัวอย่างหน่วยของระบบ SI ที่มีชื่อเป็นของตัวเอง (ตารางที่ 2)

ปริมาณแต่ละรายการในระบบ SI มีหน่วยวัดเพียงหน่วยเดียว แต่หน่วยวัดเดียวกันสามารถใช้สำหรับปริมาณที่ต่างกันได้ Joule เป็นหน่วยวัดปริมาณความร้อนและการทำงาน

ระบบ SI หน่วยของการวัดทวีคูณและหลายย่อย

ระบบหน่วยสากลมีชุดคำนำหน้าหน่วยการวัดที่ใช้หากค่าตัวเลขของปริมาณที่เป็นปัญหามากกว่าหรือน้อยกว่าหน่วยของระบบซึ่งใช้โดยไม่มีคำนำหน้าอย่างมีนัยสำคัญ คำนำหน้าเหล่านี้ใช้กับหน่วยวัดใด ๆ ในระบบ SI คำนำหน้าเหล่านี้เป็นทศนิยม

เราให้ตัวอย่างของคำนำหน้าดังกล่าว (ตารางที่ 3)

เมื่อเขียน คำนำหน้าและชื่อของหน่วยจะถูกเขียนรวมกัน เพื่อให้คำนำหน้าและหน่วยวัดเป็นอักขระตัวเดียว

โปรดทราบว่าหน่วย SI ของมวล (กิโลกรัม) ในอดีตมีคำนำหน้าอยู่แล้ว ทศนิยมทวีคูณและทวีคูณย่อยของกิโลกรัมได้มาจากการเพิ่มคำนำหน้าให้กับกรัม

หน่วยนอกระบบ

ระบบ SI เป็นสากลและสะดวกในการสื่อสารระหว่างประเทศ สามารถกำหนดหน่วยที่ไม่ใช่ SI เกือบทั้งหมดได้โดยใช้เงื่อนไข SI การใช้ระบบ SI เป็นที่ต้องการในการศึกษาวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ตาม มีปริมาณบางอย่างที่ไม่รวมอยู่ใน SI แต่มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ดังนั้น หน่วยของเวลา เช่น นาที ชั่วโมง วัน เป็นส่วนหนึ่งของวัฒนธรรม บางหน่วยใช้ด้วยเหตุผลทางประวัติศาสตร์ เมื่อใช้หน่วยที่ไม่ได้อยู่ในระบบ SI จำเป็นต้องระบุว่าจะแปลงเป็นหน่วย SI อย่างไร ตัวอย่างของหน่วยแสดงไว้ในตารางที่ 4