Лекция 2 основные метрологические понятия

2.1. Системы единиц физических величин

При проведении любых измерений измеряемая величина сравнивается с другой однородной с ней величиной, принятой за единицу. Для построения системы единиц выбирают произвольно несколько физических величин. Они называются основными. Величины, определяемые через основные, называ­ются производными. Совокупность основных и производных величин называ­ется системой физических величин.

В общем виде связь между производной величиной Z и основными величинами мо­жет быть представлена следующим уравнением:

Z = L^M^T^I^^J^,

где L, М, Т, I, , J – основные величины; , , , , ,  – показатели раз­мерности. Система физических величин используется для построения системы единиц физиче­ских величин.

Единица физической величины представляет собой значение этой вели­чины, принятое за основание. Ей по определению присвоено числовое зна­чение, равное 1.

Единицы основных и производных величин называются соответственно ос­новными и производными единицами, а их совокупность называется системой единиц.

Впервые совокупность основных и производных единиц, образующих систему, предложил в 1832 г. К.Ф. Гаусс. В качестве основных единиц в этой системе были приняты три произвольные еди­ницы – длина, масса и время, соответственно равные милли­метру, миллиграмму и секунде. Позднее были предложены и дру­гие системы единиц физических величин, базирующихся на мет­рической системе мер и различающихся основными единицами. Существовало много различных систем единиц, но все они удовлетворяли одних специалистов и вызывали возра­жения других. Это требовало создания новой системы единиц.

В 1960 г. на XI Генеральной конференции по мерам и весам была предложена Международная система единиц, названная сокращенно СИ (SI). В России она была принята в 1961 г. и введена в ГОСТ 8.417-81 «ГСИ. Единицы фи­зических величин» как обязательная во всех областях науки, техники, а также во всех учебных заведениях.

В качестве основных в Международной системе единиц (СИ) выбраны семь следующих единиц: метр, килограмм, секунда, ампер, Кельвин, кандела, моль.

Международная система единиц включает в себя две дополни­тельные единицы  для измерения плоского и телесного углов.

Радиан (рад)  угол между двумя радиусами окружнос­ти, дуга между которыми по длине равна радиусу.

Стерадиан (ср) – телесный угол, вершина которого расположена в центре сферы и который вырезает на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, по длине равной радиусу сферы.

2. Размер величины. Значение величины

Размер физической величины – количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу.

Количественная оценка конкретной физической величины, вы­раженная в виде некоторого числа единиц данной величины, на­зывается значением физической величины.

Между размером и значением величины есть принципиальная разница. Размер величины существует реально, независимо от то­го, знаем мы его или нет. Выразить размер величины можно при помощи числового значения.

Размеры разных единиц одной и той же величины различны. Так, например, размер килограмма отличается от размера фунта; размер метра  от размера фута и т. п.