- •Вопрос 1
- •Системы единиц фв, принципы их образования.
- •Вопрос №4
- •Международная система единиц si
- •Измеряемые величины
- •Передача размера единиц от эталонов рабочим средствам измерений. Поверочные схемы для средств измерений.
- •Методы и принципы измерений
- •3. По условиям, определяющим точность результата измерения, методы делятся на три класса.
- •Существуют несколько разновидностей метода сравнения:
Вопрос №4
Международная система единиц si
Наличие ряда систем единиц измерения физических величин и большое число внесистемных единиц, неудобства, возникающие на практике в связи с пересчетами при переходе от одной системы в другой, вызвали необходимость создания единой универсальной системы единиц, которая охватывала бы все отрасли науки и техники и была бы принята в международном масштабе.
В 1948 г. на IX Генеральной конференции по мерам и весам поступили предложения принять для международных сношений единую практическую систему единиц. В качестве основных единиц рекомендовались: метр, килограмм (единица массы), секунда и одна из электрических единиц.
Исходя из этих предложений, Международным комитетом мер и весов был произведен официальный опрос мнений научных, технических и педагогических кругов всех стран и на основе полученных ответов составлены рекомендации по установлению единой практической системы единиц измерений.
X Генеральная конференция (1954 г.) приняла в качестве основных единиц новой системы следующие: длина — метр; масса — килограмм; время — секунда; сила тока — ампер; температура термодинамическая — градус Кельвина*, сила света — кандела.
После X Генеральной конференции Международный комитет мер и весов подготовил список производных единиц новой системы и предложил назвать ее Международной системой единиц.
В 1960 г. XI Генеральная конференция по мерам и весам окончательно приняла новую систему, присвоив ей наименование Международная система единиц (System International) с сокращенным обозначением «SI», в русской транскрипции «СИ».
Принятие Международной системы единиц послужило стимулом для перехода на метрические единицы ряда стран, до последнего времени сохранявших национальные единицы (Англия, Канада, США и др.).
В 1963 г. в СССР был введен ГОСТ 9867—61 «Международная система единиц», согласно которому СИ была признана предпочтительной. Наряду с этим в СССР действовало восемь государственных стандартов на единицы. В настоящее время введен в действие Госстандартом единый государственный стандарт — ГОСТ8.417—81 «ГСИ. Единицы физических величин», охватывающий все отрасли науки и техники и основанный на Международной системе единиц.
Международная система единиц физических величин является наиболее совершенной и универсальной из всех существовавших до настоящего времени.
Потребность в единой Международной системе единиц настолько велика, а преимущества ее настолько убедительны, что эта система за короткое время получила широкое международное признание и распространение.
Международная организация по стандартизации (ИСО) приняла в своих рекомендациях единицы Международную систему единиц.
Организация объединенных наций по образованию, науке и культуре (ЮНЕСКО) призвала все страны — члены организации — принять Международную систему единиц.
Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) рекомендовала государствам — членам организации ввести Международную систему единиц в законодательном порядке и градуировать в единицах СИ все измерительные приборы.
Международная система единиц вошла в рекомендации по единицам Международного союза чистой и прикладной физики, Международной электротехнической комиссии, Международного газового союза и других международных организаций.
* В настоящее время наименование основной единицы термодинамической температуры изменено: вместо «градус Кельвина» — кельвин.
Итак, когерентная, или согласованная Международная система единиц физических величин (СИ) принята в 1960 г. ХI Генеральной конференцией по мерам и весам. По этой системе предусмотрено семь основных единиц (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, кандела и моль) и две дополнительные (для плоского угла радиан и для телесного угла — стерадиан). Все остальные физические величины могут быть получены как производные основных. Основные и дополнительные единицы системы SI приведены в табл 2.1.
Таблица 2.1. Основные и дополнительные единицы системы SI
Величина |
Единица |
|||
наименование |
размерность |
наименование |
обозначение |
|
международное |
русское |
|||
Основные |
||||
длина |
L |
Метр |
m |
м |
Масса |
М |
Килограмм |
kg |
кг |
Время |
Т |
Секунда |
s |
с |
Сила электрического тока |
I |
Ампер |
А |
А |
Термодинамическая температура |
θ |
Кельвин |
К |
К |
Количество вещества |
N |
Моль |
mol |
моль |
Сила света |
J |
Кандела |
сd |
кд |
Дополнительные |
||||
Плоский угол |
|
Радиан |
гаd |
рад |
Телесный угол |
|
Стерадиан |
сr |
ср |
В качестве эталона единицы длины утвержден метр, который равен длине пути, проходимого светом в вакууме за 1/299.792.458 долю секунды.
Эталон единицы массы — килограмм — представляет собой цилиндр из сплава платины (90%) и иридия (10%), у которого диаметр и высота примерно одинаковы (около 30 мм).
За единицу времени принята секунда, равная 9.192.631.770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия - 133.
Эталоном единицы силы тока принят ампер — сила, не изменяющегося во времени электрического тока, который, протекая в вакууме по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади круглого поперечного сечения, расположенным один от другого на расстоянии 1м, создает на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия 2·10-7 Н.
Единицей термодинамической температуры является кельвин, составляющий 1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды.
За эталон количества вещества принят моль — количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов частиц, сколько атомов содержится в 12 г углерода -12 (1 моль углерода имеет массу 2 г, 1 моль кислорода — 32 г, а 1 моль воды 18 г).
Эталон единицы силы света — кандела — представляет собой силу света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540 1012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.
Радиан равен углу между двумя радиусами окружности, дуга между которыми по длине равна радиусу.
Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, по длине равной радиусу сферы.
Вопрос №5