{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

Физические основы механики

Результаты многочисленных опытных наблюдений обобщают в виде физических законов, которые представляют собой некоторые утверждения относительно связей между теми или иными физическими величинами. Для проверки на опыте этих утверждений необходимо независимыми способами измерить все те величины, которые связаны в данном физическом законе. Измерение любой физической величины проводится путем её сравнения с определенным стандартным значением,принятым за единицу этой величины.Эти единицы обязательно должны указываться вместе с численным значением результата. Метрическая система мер, созданная в эпоху Великой французской революции, по мысли ее авторов должна была служить «на все времена, для всех народов, для всех стран».

Основные единицы измерения выбираются произвольно.

Поясним факт произвольности выбора основных единиц следующими примерами. Длину можно с одинаковым успехом измерять в аршинах, саженях, футах, ярдах, метрах и так далее. Расстояние от Москвы до Петербурга по железной дороге составляет 650 километров (км), это же расстояние в морских милях (1 международная морская миля равна 1852 метрам) равно примерно 351 морской миле. Массу можно измерять в килограммах или, например, в фунтах. Можно указать: фунт британский торговый — 453,592 грамма (г), фунт тройский или аптекарский — 373,242 г, русский фунт, употреблявшийся до введения метрической системы — 409,512 г.

Рис. 1.2. Масса в природе и технике

Для тех, кто внимательно следит за международной торговлей золотом, укажем, что на этих торгах, по традиции, указывается стоимость тройской унции золота, то есть 31,1034768 грамма (1/12 аптекарского фунта).

Цель указанных примеров состоит в том, чтобы показать, что свобода (произвольность) выбора основных единиц измерения способна привести к весьма дорогостоящей путанице. В действительности свобода выбора основных единиц, претендующих на то, чтобы, как сказано выше, служить «на все времена, для всех народов, для всех стран», ограничена целым рядом жестких требований. А именно (цитируем по книге А.Г. Чертова «Международная система единиц измерения», Москва, Росвузиздат, 1963):

1.»Число основных единиц системы необходимо свести к разумному минимуму. С увеличением числа основных единиц системы увеличивается и число размерных коэффициентов в физических формулах, что создает неудобство при использовании системы.

Наоборот, в системе с меньшим числом основных единиц уменьшается число размерных коэффициентов. Однако с уменьшением числа основных единиц системы увеличивается число производных единиц с одинаковой размерностью, что также создает неудобство при пользовании системой единиц.

Опыт показывает, что наиболее удачной системой единиц для измерения механических величин оказалась система с тремя основными единицами: единицами длины, массы и времени или длины, силы и времени. Для измерения величин молекулярной физики наиболее удобной является система с четырьмя основными единицами: единицами длины, массы, времени и температуры. Для измерения электромагнитных величин применяются системы также с четырьмя основными единицами.

2.Нужен рациональный выбор основных единиц. Необходимо, чтобы как сами основные единицы, так и полученные на их основе производные единицы по своему размеру были удобны для практических целей. Кроме того, основные единицы должны быть такими, чтобы их можно было воспроизвести в виде эталонов или эталонными установками с точностью, удовлетворяющей требованиям науки и техники.

3.Система должна быть когерентной, т. е. чтобы во всех определяющих уравнениях коэффициент пропорциональности являлся безразмерной величиной, равной единице.

4.Система должна содержать единицы измерения всех величин, входящих в те разделы физики, для которых система предназначена.

5.Система должна содержать только одну единицу измерения для каждой физической величины.

6.Система единиц, предназначенная для определенного раздела физики, должна являться основанием для построения систем единиц других разделов физики или быть их логическим развитием.

Например, система механических единиц МКС является основанием для построения системы электромагнитных единиц МКСА. В свою очередь система МКСА является результатом логического распространения системы МКС на область электромагнитных явлений.

Наличие такой логической связи между отдельными системами, действующими в различных разделах физики, позволяет создать единую систему, охватывающую широкий круг областей физической науки».

В последнее десятилетие (1950–1960 годы) была проделана большая работа международными организациями по созданию такой системы. Эта система основывается на шести основных единицах и получила название Международной системы единиц (SI) — начальные буквы французского наименования Systeme International.

Международная система единиц (SI, по-русски СИ) была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам, с 1 января 1963 года она введена в СССР в качестве Государственного стандарта.

Основной особенностью современных единиц является то, что между единицами разных величин устанавливаются зависимости на основе тех или иных законов или определений, которыми связаны между собой измеряемые величины. Таким образом, из нескольких условно выбираемых основных единиц строятся производные единицы.

Рис. 1.3. Скорость в природе и технике

Единицы, которые выводятся из основных и дополнительных с помощью физических законов и определений, называются производными единицами.

Совокупность основных, дополнительных и производных единиц измерения называется системой единиц измерения.

В зависимости от выбора основных и дополнительных единиц измерения могут быть построены различные системы единиц измерения, отличающиеся практической целесообразностью и удобством пользования.

Рис. 1.4. Плотность вещества в природе

Отметим, что в физике вообще и в теоретической физике в особенности широко используются системы так называемых натуральных единиц. Подробно речь о таких системах единиц пойдет в тех разделах, где их использование общепринято, здесь же приведем один пример для краткого пояснения того, что имеется ввиду.

Атомная система единиц вводится из следующих соображений. В атоме (молекуле) главным действующим лицом является электрон, Это связано с тем, что ядра в несколько тысяч раз тяжелее электронов и, как правило, могут считаться неподвижными. Действительно, отношение массы самого легкого ядра — протона к массе электрона равно 1836. Главным взаимодействием, определяющим свойства атома, является электромагнитное, прежде всего электростатическое — кулоновское. Наконец, атом — квантовый объект: классическая (не квантовая) теория его свойства не описывает. В этих условиях естественно предположить (так оно и есть), что масштабы «атомного мира» определяются такими фундаментальными мировыми постоянными как: 1) масса электрона ; 2) элементарный заряд — модуль заряда электрона, он же заряд протона ; 3) квантовая постоянная — постоянная Планка . Другими словами, естественно положить , что означает лишь следующее: массы всех объектов будем измерять в массах электрона, все заряды — в зарядах протона, а все величины с размерностью момента импульса или произведения энергии на время — в постоянных Планка. В этих единицах масса протона равна 1836, а заряд ядра равен числу протонов в ядре, то есть атомному номеру соответствующего элемента. К примеру, единица длины равна радиусу первой боровской орбиты электрона в атоме водорода метра; единица скорости равна метра в секунду (c — скорость света в вакууме), а единица энергии равна Дж. Столь крупная единица скорости — больше двух тысяч километров в секунду и столь малые единицы длины и энергии безусловно крайне неудобны в технике (см. ниже систему СИ) и, тем более, в быту, но очень удобны в мире атомов и молекул.

Такого рода системы единиц замечательны главным образом тем, что никак не связаны с параметрами человеческого организма (не антропогенные единицы) или другими «местными» — Земными масштабами. Под антропогенностью имеется ввиду следующее: секунда — примерно интервал времени между двумя последовательными «ударами» сердца спокойно лежащего здорового человека, метр — примерно расстояние от левого плеча до концов пальцев горизонтально вытянутой правой руки, сажень — расстояние между концами пальцев горизонтально вытянутых рук, килограмм — примерно масса двух кулаков взрослого мужчины. Связывать одну из единиц времени, а именно сутки, с периодом вращения Земли тоже не очень хорошо: во-первых, период вращения Земли меняется, а во-вторых, другие разумные существа могут и не знать периода обращения Земли вокруг своей оси, такая единица времени будет им совершенно непонятной.

В Международной системе единиц СИ (начальные буквы французского наименования Systeme International) в качестве основных выбраны следующие семь единиц:

Основные единицы измерения

В квадратных скобках указано общепринятое обозначение для размерностей: длину можно измерять в метрах, ярдах или попугаях, но обозначение L (от англ. length) всегда подскажет нам, что мы имеем дело с длиной. Аналогично вводится обозначение размерности времени Т (от англ. time).

Рис. 1.5. «Хронография» развития Вселенной

Кроме основных, в системе СИ используются дополнительные единицы.

Дополнительные единицы измерения

• Единица измерения плоского угла [], 1 рад (радиан). Радиан — это центральный угол, опирающийся на дугу, длина которой равна ее радиусу (рис. 1.6).

Рис. 1.6 Определение единицы плоского угла в СИ

• Единица измерения телесного угла [], 1 ср (стерадиан). Телесный угол в 1 Стерадиан — это телесный угол, опирающийся на участок сферической поверхности произвольной формы, площадь которой равна квадрату ее радиуса (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Определение телесного угла

Для простоты ученые стремятся выбрать минимальное число основных величин, которое позволяет дать полное описание физического мира. В выборе основных величин и их производных имеется некоторый произвол. С двумя из этих единиц мы знакомимся уже с самого детства. Это естественно, так как все события происходят где-то и когда-то. Мы обитаем в пространстве, которое измеряем единицами длины. Мы живем во времени, и человечество научилось его измерять в глубокой древности. Почему наш мир существует во времени и в пространстве? Мы договорились таких вопросов не ставить, так как наука все равно на них не ответит. Но каковы свойства пространства и времени? — этот вопрос вполне закономерен. Изучая физические явления, мы узнаем свойства пространства и времени, и процесс этого познания еще не завершен.

До недавнего времени международным эталоном метра считалось расстояние между двумя штрихами на стержне из платинового сплава, хранящимся в Международном бюро мер и весов в Париже. В последние годы эталон метра определялся числом длин световой волны конкретной (оранжевой) спектральной линии изотопа криптона при переходе электрона между квантовыми состояниями и (что это такое, мы узнаем в заключительных частях курса). Метр содержит 1 650 763.73 длины волны этой спектральной линии в вакууме. Вследствие возросших требований к точности эталона длины в 1983 г. было принято следующее определение метра: это расстояние, проходимое светом в вакууме за время = 1/299 792 458 секунд. Иными словами, постулировано, что скорость света с в точности равна  = 2.99792458 • 10⁸ м/с. В сущности, это означает, что вместо длины в качестве фундаментальной единицы выбрана скорость, а длина стала производной единицей.

На рис. 1.8 представлены пространственные расстояния, характерные для окружающего мира.

Рис. 1.8. Пространственные масштабы в природе

Весь доступный нашим наблюдениям мир заключен в интервале от 10²⁶ м (радиус видимой части Вселенной) до 10^-18 м (расстояния, «прощупываемые» в современных экспериментах с элементарными частицами). Для удобства шкала расстояний изображена в логарифмическом масштабе . Это значит, что расстоянию 10 м на шкале соответствует число 1, а расстоянию 100 км = 100 000 м — число 5.

Если раньше время определяли по Солнцу, и секунда соответствовала 1/86 400 средних солнечных суток, то теперь она равна продолжительности 9 192 631 770 периодов колебаний световой волны, излученной при переходе между сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия . Цезиевый стандарт очень точен: за 6 000 лет двое цезиевых часов могут разойтись лишь на одну секунду. Существуют и более точные часы на водородном мазере: разница в секунду набегает здесь за 30 млн. лет. Возможно, водородный мазер будет принят когда-нибудь в качестве нового эталона времени.

Некоторые временные интервалы, встречающиеся в природе, иллюстрирует рис. 1.9.

Рис. 1.9. Временные интервалы в природе

Самое большое время, о котором мы можем получить какие-то сведения — это время существования видимой части Вселенной. По современным представлениям она родилась в результате так называемого Большого Взрыва примерно 14 млрд. лет тому назад (6 • 10¹⁷ с). Наименьшие времена (10^-26 с), с которыми мы сталкиваемся, по порядку величины соответствуют времени, за которое свет проходит самые малые расстояния, доступные сейчас для изучения.

ФГУП ВНИИОФИ: Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений

Единица измерения физической величины (англ. Единица измерения) — физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное 1, и применяемая для количественного выражения однородных с ней физических величин. Примечание. На практике широко распространены узаконенные единицы, используемые как единое целое, применяемое в стране в соответствии с законодательством.

Система физических величин (англ. Система единиц измерения) — совокупность основных и производных единиц величин, образованная в соответствии с принципами для заданной системы физических величин.

Основная единица системы физических величин (англ. Базовая единица измерения) — единица основной физической единицы в данной системе единиц. Пример. Основные единицы системы единиц (СИ): метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер (А), кельвин (К), моль (моль) и кандела (кд).

Дополнительная единица системы физических величин (англ. Дополнительная единица) — дополнительная единица введен в 1960 г. Дополнительными единицами являлись «радиан» и «стерадиан». XIX ГКМВ это понятие упразднено.

Производная единица системы физических величин (англ. Производная единица измерения) — единица производной физической системы единиц, образованная в соответствии с уравнением, связывающим ее с единицами определенными или с установленными и уже производными.

Системная единица физической величины — единица физической величины, входящая в единицу единицы. Примечание. Основные, производные, кратные и дольные единицы СИ являются системными. Например: 1 м; 1 м / с; 1 км; 1 нм.

Внесистемная единица физической величины (англ. Внесистемная единица измерения) — единица физической величины, не входящая в принятую систему единиц. Примечание. Внесистемные единицы (по отношению к единицам СИ) разделяются на четыре группы:

• допуск наравне с единицами СИ;
• допускаемые к применению в специальных областях;
• временно допускаемые;
• устаревшие (недопускаемые).

Когерентная производная единица физической величины (англ. Когерентная единица измерения) — производная единица физической величины, связанная с другими единицами системы единиц уравнения, в которой числовой коэффициент принят равным 1.

Когерентная система единиц физических величин (англ. Когерентная система единиц измерения) — система единиц физических единиц, состоящая из основных единиц и когерентных производных единиц.Примечание. Краткие и дольные единицы от системы не входят в когерентную систему.

Кратная единица физической величины (англ. Кратное единице измерения) — единица физической величины, в целое число раз большой системной или внесистемной единицы. Пример. Единица длины 1 км = 10 ³ м, т.е. кратная метру; единица частоты 1 МГц (мегагерц) = 10 ⁶ Гц, кратная герцу; единица активности радионуклидов 1 МБк (мегабеккерель) = 10 ⁶ Бк, кратная беккерелю.

Дольная единица физической величины (англ. Дольная величина единицы измерения) — единица физической величины, в целое число раз меньшей системной или внесистемной единицы.

Размер физической величины — количественная определенность единицы физической, воспроизводимой или хранимой методом измерения. Примечание. Размер единицы, хранимой подчиненными эталонами или рабочими средствами измерений, может быть установлен по отношению к национальному первичному эталону.При этом может быть несколько ступеней сравнения (через вторичные и рабочие эталоны).

Вернуться к списку разделов

Определение измерения

Единицы измерения позиций для хранения на складе и отпуска, наименованием позиции или поставщика. Например, Длина длины кабеля является погонный метр. Количество жидкости может измеряться бутылками, бочками или литрами.Количество может измеряться коробками или килограммами.

Единицы измерения могут действовать в пределах одной организации. Возможно, какие-то детали нужно заказывать у поставщика в коробках по 24 штуки (это единица измерения закупки). А вот при инвентаризации такие детали учитываются как отдельные единицы (а это единица измерения инвентаризации или складского хранения).

В системе можно определить единицы измерения для разных позиций закупки и инвентаризации. Все транзакции с запасами в системе выполняются на основе инвентаризации (то есть того, как на самом деле хранятся позиции). Когда количества указываются в указанных материалах, также используются единицы измерения инвентаризации.

Если позиции закупаются с применением единицы измерения, отличной от той, которая учитывается при хранении, необходимо выполнять преобразование. Когда измерения инвентаризации и закупок в точности совпадают, коэффициент преобразования равенство 1. Она не соответствует формуле:

единица измерения закупок x коэффициент преобразования = ЕИ отпуска

(1 коробка деталей х 10 = 10 деталей)

Когда покупатель отправляет запросы котировок поставщикам, поставщик может указать цену, основанную на единице измерения, отличной от измерения закупки (например, с предоставлением оптовых скидок).Это будет единицей измерения котировки, нужно указать коэффициент перевода ЕИ котировки в ЕИ закупки при создании заказа на поставку или заявки.

Примечание. В системе учитываются рекомендации ISO, в связи с чем в ней установлено множество систем.

Чтобы определить единицу измерения, выполните следующие действия.

новые определения ампера, килограмма, кельвина и моля / Хабр

Международное бюро мер и весов проводит самую значительную реформу в международной системе единиц (СИ) со времени последней большой ревизии этого стандарта в 1960 году, пишет Nature .Придётся принимать новые ГОСТы, а также вносить исправления в учебники физики в школе и вузах.

В настоящее время СИ (современный вариант метрической системы) принята в основном системы большинства стран мира и почти везде используется в области техники. Полное определение всех приведено в официальной брошюре (8-е издание) и дополнении к ней от 2014 года. Нынешний стандарт утверждён в СССР 1 января 1963 года ГОСТ 9867-61 «Международная система единиц».

Руководство организации международной проголосует за предложенные изменения на конференции по мерам и весам в 2018 году, а в случае положительного решения изменения вступят в силу с мая 2019 года.Новые определения для измерения и эталонов никак не отразится на жизни обывателей: один килограмм картофеля в магазине останется тем же килограммом картофеля. Весы будут измерять овощи и мясо с той же точностью, что и раньше. Эти определения важны для учёных, потому что в научных исследованиях должна соблюдаться идеальная точность формулировок и измерений. Международное бюро мер и весов считает, что новые эталоны позволяют «обеспечить высочайший уровень точности в различных способах измерений в любом месте и времени и в любом масштабе, без точности».

Итак, какие же изменения нас ждут?

Сейчас Международное бюро мер и весов намерено пересмотреть определения и эталоны следующих измерений:

• ампер
• килограмм
• кельвин
• моль

Компьютерное изображение международного прототипа килограмма

Проблема с эталоном килограмма состоит в том, что любые материалы могут терять атомы или, наоборот, пополняться атомами из окружающего пространства. В частности, различные официальные копии эталонного килограмма, который хранится в Севре, отличаются по весу от официального эталона. Разница достигает 60 микрограмм. Такие изменения произошли за более чем 100 лет с момента создания копий.

Ещё одна проблема с единицами измерения фиксированного масштаба — то, что элемент неопределённости (погрешность) увеличивается по мере удаления от этой фиксированной точки (эталона).Например, сейчас при измерении миллиграмма элемент неопределённости в 2500 раз больше, чем при измерении килограмма.

Эта проблема решается, если определить единицу измерения через другую физическую постоянную. Собственно, в новом определении килограмма так и сделано: здесь используется постоянная Планка.

Новое определение : 1 килограмм постоянной постоянной Планка, поделенной на 6,626070040 × 10 ⁻³⁴ м ² · с ⁻¹ .Для выражения требуется постоянная Планка.

Измерение массы на практике возможно с помощью ваттовых весов : через два отдельных эксперимента со сравнением механической и электромагнитной силы, путем перемещения катушки через магнитное поле для создания разности потенциалов (на иллюстрации). Грубо вычисляется через электроэнергию, которая необходима, чтобы поднять предмет, лежащий на другой чаше весов.

Тройная точка воды — строго определенные значения температуры и давления, при которых вода может одновременно и равновесно существовать в виде трёх фаз — в твердом, жидком и газообразном состояниях.

Международный комитет мер и весов подтвердил, что определение кельвина относится к воде, чей изотопный состав определения соотношения:

0,00015576 моля ² H на один моль ¹ Н
0,0003799 моля ¹⁷ О на один моль ¹⁶ О
0,0020052 моля ¹⁸ О на один моль ¹⁶ О.

Проблемы современного очевидны. При практической реализации величиа кельвина зависит от изотопоного состава воды, который соответствует Техническому приложению к тексту Международной температурной шкалы МТШ-90.

Ещё в 2011 году на основе договора конференции по мерам и весам было предложено в будущей редакции системы переопределить кельвин, связав его со значением постоянной Больцмана.Таким образом, значение кельвина впервые будет точно зафиксировано.

Новое определение : 1 кельвин соответствует изменению тепловой энергии на 1,38064852 × 10 ⁻²³ джоулей. Для выражения требуется постоянная Больцмана.

Измерять точную температуру можно с помощью измерения скорости звука, заполненной газом. Скорость звука пропорциональна скорости перемещения элементов.

Новое определение : количество вещества системы, которое содержит 6,022140857 × 10 ²³ специфицированных структурных элементов. Для выражения единицы требуется постоянная Авогадро (число Авогадро).

Для вычислений числа Авогадро — и определения моля через него — учёные предоставляют идеальную сферу из чистого кремния-28.У этого вещества идеально точная кристаллическая решётка, если точно измерить диаметр сферы (с помощью лазерной системы). В отличие от существующего куска платиново-иридевого сплава, скорость потери элементов кремния-28 точно предсказуема, что позволяет вносить коррективы в эталон.

Первые опыты по созданию эталона предприняли в 2007 году. Исследователи из берлинского института выращивания кристаллов под руководством Хелге Риманна (Helge Riemann) приобрели в России обогащение кремний-28 и сумели получить образец изотопа 28 с чистотой 99,994%.После этого исследователи ещё несколько лет анализировали состав 0,006% «Таблицали точный объём и сферы рентгеноструктурный анализ». Изначально предполагалось, что «идеальные» сферы из кремния-28 могут быть утверждены в новом стандарте для килограмма. Но сейчас более вероятно то, что их используют для вычисления числа Авогадро, и, как следствие, моля. Тем более что за время, прошедшее с 2007 года, физики научились гораздо более чистый кремний-28.

Сфера из кремния-28 с чистотой 99,9998. Фото: CSIRO Presicion Optics

В 2014 году американские физики сумели обогатить кремний-28 до беспрецедентного качества на 99,9998% в рамках международного проекта по расчёту числа Авогадро.

В современном амплитуде определяется через некий мысленный эксперимент, который предусматривает возникновение силы в двух проводах бесконечной длины. Практически может быть установлена ​​двухпроводная длина.

Изменить определение ампера предложили на том же задаче конференции по мерам и весам в рамках конференции 2011 года, что и определение кельвина. Идея заключалась в том, что новое определение должно быть основано не на созданном человеке артефактах через мысленный эксперимент, а на фундаментальных физических постоянных или свойствах элементов.Итак, новое определение выражается только через одну постоянную — заряд электрона.

Новое определение : электрический ток, соответствующий потоку 1 / 1,6021766208 × 10 ⁻¹⁹ элементарных электрических зарядов в секунду. Для выражения требуется заряд электрона.

На практике для определения ампера только один инструмент — одноэлектронный насос. Такие инструменты создали несколько лет назад. Они могут перемещать определенное количество электронов в течение насосного цикла.

Определения секунды, метра и канделы, судя по всему, остаются неизменными, как показано на иллюстрации.

В новой системе определения всех единиц выражается через константу с фиксированным значением. Многие единицы во взаимосвязи с другими единицами. Например, определение килограмма определяется через постоянную Планка, а также через определения секунды и метра.

Считается, что такая система более устойчива и самодостаточна.

определение, единицы измерения, переменный и постоянный

Абрамян Евгений Павлович

Доцент кафедры электротехники СПбГПУ

Задать вопрос

Электрический током называют направленное перемещение заряженных частиц, которое происходит под электрическим полем.

Как образует электрический ток?

Электрический ток появляется в веществе при условии свободных (несвязанных) заряженных частиц.Носители заряда могут присутствовать в среде изначально, либо образовывать при помощи внешних факторов (ионизаторов, электромагнитного поля, электромагнитного поля).

Отсутствие электрического поля их передвижения хаотичны, а при подключении к двум точкам вещества, способствующим направленным — от одного к другому.

Количество таких частиц влияет на проводимость материала — различают проводники, полупроводники, диэлектрики, изоляторы.

В каким материалах возникает ток?

Процессы образования электрического тока в различных средах имеют свои особенности:

1. В металлах заряд перемещают свободные отрицательно заряженные частицы — электроны. Переноса самого вещества не происходит — ионы металла в своих узлах кристаллической решетки. При нагревании хаотичные колебания близкого положения равновесия усиливаются, что мешает упорядоченному движению электронов, — проводимость металла уменьшается.
2. В жидкостях (электролитах) носителями заряда являются ионы — заряженные атомы и распавшиеся молекулы, образование вызвано электролитической диссоциацией. Упорядоченное движение в этом случае представляет собой перемещение к противоположно заряженным электродам, на которых они нейтрализуются и оседают.
   

   Катионы (положительные ионы) движутся к катоду (минусовому электроду), анионы (отрицательные ионы) — к аноду (плюсовому электроду). При повышении температуры проводимости электролита возрастает, так как растет число разложившихся на ионы молекул.

3. В газах под действием разности потенциалов образуется плазма. Заряженными частями являются ионы, плюсовые и минусовые, свободные электроны, образующиеся под воздействием ионизатора.
4. В вакууме электрический ток существует в виде потока электронов, которые движутся от катода к аноду.
5. В полупроводниках в направленном движении участвуют электроны, движущиеся от одного атома к другому, и образующиеся при этом вакантные места — дырки, которые условно считаются плюсовыми.

Абрамян Евгений Павлович

Доцентры кафедры электротехники СПбГПУ

Задать вопрос

При низких температурах полупроводники приближаются по свойствам к изоляторам, так как электроны заняты ковалентными связями кристаллической решетки. При увеличении температуры валентные электроны получают достаточную для разрыва энергии, и становятся свободными. Соответственно, чем выше температура — тем лучше проводимость полупроводника.

Посмотрите видео ниже с подробным рассказом об электрическом токе:

Возникновение тока в различных материалах

От чего зависит электрический ток?

На количество свободных заряженных частиц и на скорость их упорядоченного движения следующие факторы:

1. Материал проводящего вещества;
2. Заряд и масса частиц;
3. Величина разности потенциалов;
4. Окружающая температура;
5. Наличие внешних факторов — магнитного поля, ионизирующего излучения.

В чем измеряется электрический ток? Единицы измерения

Для измерения электрического тока используются понятия силы тока и его плотности. Измеряется сила тока специальным приборам — амперметром.

Васильев Дмитрий Петрович

Профессор электротехники СПбГПУ

Задать вопрос

Сила тока измеряется в Амперах (А) и представляет собой значение, которое проходит через поперечное сечение проводящего материала за единицу времени. Единица измерения силы тока называется Ампер (А). Один ампер приравнивают к отношению одного Кулона (Кл) к одной секунде.

Плотностью тока называют отношение силы тока к площади этого сечения. Единицей измерения измеряют в Амперах на квадратный метр (А / м2).

Представленное видео о силе электрического тока в рамках школьной программы:

Постоянный и переменный ток

Электрический ток, который всегда имеет одно направление, называется постоянным.Если же он периодически он устремляется в обратную сторону, а также меняет свою роль, то называется переменным.

Абрамян Евгений Павлович

Доцент кафедры электротехники СПбГПУ

Задать вопрос

Сети с переменным током используют для передачи энергии по проводам на одинаковом расстоянии. Это связанно с тем, что переменный ток легко трансформируется по классам напряжения, т. е. для того чтобы передать большое количество энергии необходимо высокое напряжение и или кабель с небольшим сечением.Сети постоянного тока больше распространены в Европе, т.к. там нет больших расстояний как в России.

Генерация такого тока на явлении электромагнитной индукции. Происходит она за счет вращения магнита вокруг катушки с замкнутым проводящим контуром. Поэтому сила переменного тока при разворачивании ее по времени представляет собой синусоиду.

Определение единиц измерения с помощью команд APDL в ANSYS MECHANICAL (WORKBENCH)

ANSYS Workbench Mechanical позволяет добавлять команды APDL в дерево построения модели, так что заданные команды выполняются на всех этапах расчёта, инициируемого командой SOLVE в модуле Механического и выполняемого по файлу ds.dat: работа с геометрической моделью, соединение, собственно выполнение расчета и анализ результатов.

В этой статье описывается как использовать команды APDL для определения измерения, использовать в модели при запуске на расчёт из среды Workbench Mechanical. Эта проверка может быть добавлена ​​в начало любого блока команд APDL, работа которого зависит от оборудования, используемого в расчёте.

Единицы измерения в среде Workbench

Программный модуль Workbench Mechanical позволяет пользователю выбрать несколько систем измерения.Вы можете найти больше информации о системах измерения в справке по команде / UNITS . Обратите внимание, что команда / UNITS по сути является лишь средством записи величин.

Команда дополняет базу данных об используемой системе измерения:

/ UNITS, Label, LENFACT, MASSFACT, TIMEFACT, TEMPFACT, TOFFSET, CHARGEFACT, FORCEFACT, HEATFACT

Команда * GET позволяет получить настройки, заданные командой / UNITS.Вот выдержка из справочной информации:

Таблица 136: * GET General Items, Entity = ACTIVE
Entity = ACTIVE, ENTNUM = 0 (или пусто)
* GET, Par, ACTIVE, 0, Item1, IT1NUM, Item2, IT2NUM

Отметьте, что система СИ новее, чем система МКС (метр-килограмм-секунда), и имеет некоторые отличия в измерениях электрических величин.

В блоке команд APDL, который рассчитан на использование определенных систем измерения, достаточно легко допустить ошибку при запуске расчёта из среды Workbench Mechanical. Например, свойства материала в командех APDL могут быть заданы в системе BIN (фунт-дюйм-секунда) в то время, как в Workbench Mechanical будет установлена ​​система СИ. Использование правильных систем измерения является важным для команд APDL, которые задают нагрузку, свойства материалов, контакта, а также другие операции, производственного измерения, на этапах пре- и постпроцессинга.

Ещё один механизм для установки при выполнении расчёта в настройках каждой задачи (Настройки анализа). По умолчанию там задано использование той же системы измерения, которая выбрана в меню Механические (блоки решателя> активная система), но если указать блоки решателя> ручное, то приоритет будет иметь система измерения, выбранная пользовательская.

Следующий набор команд представляет собой примеры использования в среде Workbench Механический, он работает благодаря, что ANSYS прописывает команду / UNITS в файле ds. dat , который создается Workbench Mechanical. Этот набор команд может быть использован в начале существующего блока команд или в виде отдельного блока команд в дереве модели, обычно на уровне задания нагрузок (Environment). Идея набора команд в том, чтобы остановить расчёт, если в решающем случае используемыми средствами измерения не совпадающими с желаемыми. Набор команд может быть изменён для выполнения других действий на усмотрение пользователя.

! Проверка заданных условий измерения в решателе Верстак Механический
! В этом примере расчёт прерывается, если система измерения отлична от БИН.
!
* GET, myunits, ACTIVE ,, UNITS! Возвращает значение 4, если используется система
! измерения БИН
! Системы измерения в команде / ЕДИНИЦ:
! 0 = ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ, 1 = SI, 2 = CGS, 3 = BFT, 4 = BIN, 5 = MKS 6 = MPA, 7 = uMKS
!
* IF, myunits, NE, 4, THEN! Если система единиц отлична от БИН, прервать расчёт.
/ com, *
* MSG, ОШИБКА
************************************** ***********************% / &
*********************** **************************************% / &
** SOLVE Aborted — Set UNITS в LB-IN-SEC до SOLVE **% / &
********************************* ***************************% / &
****************** ******************************************
!
* endif

Эта проверка останавливает выполнение расчёта, если единицы измерения не соответствуют требуемым. В условном блоке * IF можно использовать номер и сообщение об ошибке, которые соответствуют одной из систем измерения:

0 = ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ, 1 = SI, 2 = CGS, 3 = BFT, 4 = BIN, 5 = MKS 6 = MPA, 7 = uMKS

Исходя из требований системы контроля качества, пользователи могут добавить подобный код во все модели Workbench Mechanical, которые содержат команды APDL с допущениями по используемым измерениям.

Важно понимать, что в файле ds.dat Workbench Механический преобразователь единицы измерения тепловой энергии в единицу измерения механической энергии: например, британская тепловая единица будет переведена в фунто-дюйммы, что приведёт к не очень наглядным показателем в свойствах материалов .В качестве примера использования британских единиц на рисунке показано использование панели инструментов «Единицы измерения» в Workbench Mechanical.

Пользователям следует обращать особое внимание на единицы измерения тепловых свойств в бригаде APDL, за исключением случаев, когда используется во всей модели системы СИ. Если использовать систему СИ, вероятность получения неверных результатов для моделей с блоками команд, выполнение которых зависит от единиц измерения, будет меньше.

Выводы

Workbench Mechanical поддерживает блоки команд APDL (Command Object), которые могут быть на всех этапах построения и работы модели: работа срией (Geometry), соединения соединений (Connections), нагрузки и параметры расчета (Environment), расчёт и обработка результатов ( Решение). Некоторые блоки команд предполагают использование в решателе системы системы измерения. Как создаваемый для каждой задачи файл ds.dat включает в себя комплект поставки.

Предоставленный набор команд для проверки качества расчётов может быть использован во всех блоках команд APDL.

Заметим, что в настройках решателя (Параметры анализа) для каждой задачи (Среда) можно задать свои специфические единицы измерения, используемые при выполнении расчёта. Это и позволяет выбрать определенные параметры для команд APDL, но несоответствие с определенными командами APDL.

Источник: https://www.simutechgroup.com/FEA/fea-tips-tricks-ansys-detecting-units.html

ВОЗМОЖНО ЭТО ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ:

Оптимизационные расчёты геометрических моделей из CAESES в продуктах ANSYS 9098504

В данной статье пойдёт речь о новом приложении ACT, которое позволяет создавать ассоциативную связь между ге

НОУ ИНТУИТ | Лекция | Определение предложения и спроса

2.1 Определения

В Главе 1 мы определили модель рынка, как систему, на вход которой поступают случайные потоки товаров (в общем случае отличающихся друг от друга).Под товаром понимается, любое изделие или услуга, предлагаемая для продажи. Это может быть молоко и другие предметы питания, автомобили, дома, акции, строительные компании, предлагающие услуги по строительству домов и т.д.

Этот входной поток будем называть предложением .

intuit.ru/2010/edi»> Как мы договорились, будем считать поток предложений непосредственно в систему, которая может приобрести этот поток товаров немедленно или с некоторой задержкой.

Для того, чтобы была некоторая аналогия с системой массового обслуживания процесса потока товаров.Мы будем оценивать с помощью суммы спроса (100 Обращаем внимание, что термин имеет спрос в экономической литературе и другие определения).

Итак, мы определили, что система производства на рынке групп производителей, которые поставляют поступающие на рынок случайные потоки товаров.

Группы потребления приобретают этот товар, и заняты его потреблением на время длительного потребления, после чего освобождаются для приобретения и потребления товаров

Пусть рынок имеет потребление товаров (рис.2.1). Наблюдаем за несколько в течение промежутка времени.

Обозначим через

, — сумму отрезка времени, в течение которого -я группа занята за промежуток времени. Тогда под обслуженным за промежуток времени предложением товаров понимают количество занятий всех групп потребления.

Рис. 2.1. Определение обслуженного предложения

— это определение обслуженного предложения.

Для формального утверждения и предложения ввести единицу измерения величин спроса и предложения.

2.2. Единицы измерения предложения и спроса. Удейнельное относительное потребление

Исследование этого вопроса начнем с цитаты Касса [15, Глава 6, 352 с].

«Трудности, которые больше всего мешают мне при написании книги, и я не могу указать эти мысли; во-первых, выбор единиц измерения, пригодных для исследования экономической системы в целом;…. . «

Далее Кейнс пишет;

» Тот факт, что единицы измерения, обычно используются экономисты, неудовлетворительны, можно проиллюстрировать на следующем следующем примере:

Концепции национального дохода, запас реального капитала и общий объем, производимых товаров и услуг представляет собой разнородный комплекс, который, строго говоря, не может быть измерен, за исключением некоторых специальных случаев, когда, например, все элементы одного набора производимых товаров и услуг используются в той же пропорции в другом наборе товаров и услуг этого уровня цен.»

В результате Кейнс выбрал в единицу измерения денег:

» Поэтому, рассматривая теорию использования, я буду пользоваться только величиной совокупной области: выраженной в деньгах суммой ценой «.

В этой книге для применения методов массового обслуживания при расчете

Рассмотрим это понятие

Под удельным относительным потреблением .

Реальное и максимальное потребление выражаются в единицах данного товара (штуках, пакетах, денежных единицах).

Относительное потребление числовым индикатором таких важных экономических понятий как склонность к потреблению, бедности и богатства общества [15].

Относительное потребление показывает возможности использования данного объекта в потреблении (аналог удельной нагрузки в теории массового обслуживания). Оно указывает насколько потребитель готов к покупке товара.Если, то потребитель в данный период не будет покупать товар, другие значения говорят, удовлетворены запросы этого потребителя.

Например, из сайта в Интернете [25] можно узнать, что в России потребляют по 25 литров в месяц, а Скандинавы 40 литров в месяц. Максимально рекомендуется потреблять 50 литров в месяц. Не проводя анализ на достоверность, примем эти цифры за истину.

Тогда относительное потребление будет равно для скандинавов, а в России.

Для продажи молока эти цифры говорят о многом.

1. Склонность к потреблению молока в Скандинавии больше, хотя близка к насыщению. Продажа товаров на данном рынке приводит к большему количеству потребляемого рынка, чем выше.

2. Судя по рынку не насыщен.

   Однако надо сделать оговорку.Кейнс делил склонность к потреблению на субъективную и объективную. Он писал [15, книга третья. Cклонность к потреблению. глава 8].

   «Для того, чтобы сделать наш анализ более четким, целесообразно расчленить эти мотивы на две большие группы: в первую из них мы будем включать субъективные, а во вторую — объективные факторы». Субъективные факторы, описывают те психологические особенности человеческого характера, а также те. общественные привычки и институты, которые, хотя и не используются, являются стандартными переменными в течение коротких промежутков времени (за исключением каких-либо выходных из ряда вон обстоятельств или революционных потрясений).«

   В нашем примере низкий уровень относительного потребления указывает на наличие в среднероссийском поведении субъективного фактора, но в то же время указывает на перспективность его преодоления (реклама, соответствующая российским вкусам молочных продуктов).

3. Удельное относительное потребление может для измерения уровня бедности и богатства.

intuit.ru/2010/edi»> Насыщенность населения жизненно важными товарами обычно исчисляют потребление продуктов на человека за установленный период (месяц, год).Удельное относительное потребление указывает степень насыщенности (отношение потребления к реальному потреблению). Рассматриваемый пример не может быть таким показателем, поскольку в нем большая доля субъективных факторов.

Низкая величина удельного относительного потребления на бедность.

Последнее, что следует указать, это роль удельного потребления продуктов питания.В большинстве случаев это величина может носить медицинскую оценку.

В этом случае относительное потребление указывает на то, что какими-то продуктами, население не обеспечивает нормальной жизни, а какие-то товары потребляются избыточно для здоровья.

единица измерения — Викисловарь

Тип и синтаксические свойства сочетания [править]

е · ди-ни́-ца из-ме-ре́-ни-я

Устойчивое сочетание (термин). Используется как в именной группы.

Произношение [править]

• МФА: [ɪ̯ɪdʲɪˈnʲit͡sə ɪzmʲɪˈrʲenʲɪɪ̯ə]

Семантические свойства [править]

Значение [править]

1. физ., Техн. мера, величина для стандартизованного представления результатов измерений, изучается наукой метрологией ◆ Для каждой величины также выбрана такая единица измерения, чтобы графики могли быть представлены в одном масштабе: размер страницы в килобайтах, объём сервера в мегабайтах. А.Г. Финогеев, «Закономерности развития информационного пространства и системы управления семантикой сайтов», 2003.07.21 // «Информационные технологии» ◆ Как, любое измерение начинается с единицы измерения — стандарт содержит перечень таких Игорь Рувинский, «Всё течёт, всё … измеряется», 1975 г. // «Техника — молодёжи» (цитата национального корпуса русского языка, см. Список литературы)

Синонимы [править]

1. единица физической величины, единица величины

Антонимы [править]

1. —

Гиперонимы [править]

1. единица

Гипонимы [править]

1. моль, килограмм, грамм, миллиграмм, литр, дюйм, метр, унция, карат, тонна, центнер, пуд, галлон, пинта, дециметр, километр, верста, вершок, аршин, локоть, сантиметр, миллиметр, пядь, ярд, миллилитр, секунда, минута, час, сутки, неделя, месяц, год, столетие, век, десятилетие, градус, бар, ампер, вольт, ватт, герц, микрон, акр, гектар, десятина, процент, промилле, фут, узел, бит, байт,

Этимология [править]

Перевод [править]

Список переводов

.