Trepid.  Sisenemisgrupp.  Materjalid.  Uksed.  Lukud.  Disain

Trepid. Sisenemisgrupp. Materjalid. Uksed. Lukud. Disain

» Cgs ühikute süsteem. Mõõtühikute süsteemid, mida kasutati enne rahvusvahelise süsteemi kasutuselevõttu. Gaussi süsteem

Cgs ühikute süsteem. Mõõtühikute süsteemid, mida kasutati enne rahvusvahelise süsteemi kasutuselevõttu. Gaussi süsteem

CGS-süsteemi konstruktsioon elektri ja magnetismi sektsioonis erineb rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi vastava sektsiooni konstruktsioonist järgmiste omaduste poolest:

a) rahvusvahelises süsteemis on peamiste hulgas elektriüksus - amper. AT GHS süsteem sellist üksust pole. Tuletatud elektrilisi ja magnetilisi ühikuid selles süsteemis väljendatakse ainult kolme mehaanilise ühiku kaudu - sentimeeter, gramm, sekund;

b) elektri- ja magnetkonstandid CGS süsteemis on võetud võrdseks dimensioonita ühendusühikuga, seetõttu kaotab CGS süsteem elektromagnetismi sektsioonis koherentsuse - nii elektrilisi kui ka magnetilisi suurusi sisaldavates elektromagnetismi võrrandites on proportsionaalsuskoefitsient erinev ühtsus. See tuli võtta mõnes valemis, mis oli võrdne He-ga, teistes - kus c on elektrodünaamiline konstant, mis on võrdne valguse kiirusega vaakumis;

c) elektromagnetvälja võrrandite ratsionaliseerimata kujul luuakse CGS-süsteemi elektrilised ja magnetilised ühikud;

d) CGS-süsteemis sisaldavad elektromagnetiliste suuruste mõõtmete valemid murdeksponente.

Elektrienergia ja magnetismi jagamise CGS-süsteemi nimetatakse mõnikord Gaussi süsteemiks, aga ka sümmeetriliseks CGS-süsteemiks. Neid nimesid GOST aga ette ei näe.

Paljudel CGS-süsteemi tuletatud elektri- ja magnetüksustel pole oma nimesid. Lepime kokku, et nimetame kõiki selliseid ühikuid ühesuguseks – "CGS unit" koos vastava väärtuse nimetuse lisamisega. Näiteks laenguühik CGS, elektrivälja tugevuse ühik CGS jne. Leppigem ka kokku, et tähistame kõik sellised ühikud ühtemoodi: lisades indeksisse vastava väärtuse sümboli. Näiteks, . Juhtudel, kui see

ei saa põhjustada arusaamatusi, jätame ära tähistuse indeksi, näiteks “Q=3 ühikut. SGS", "L=5 ühikut. CGS" jne On selge, et esimesel juhul tähendab see "3 ühikut laengut", teisel - "5 ühikut induktiivsust".

Enne SGS-süsteemi (sümmeetriline) kasutuselevõttu töötasid SGSE-süsteemid (SGS-elektrisüsteem) ja SGSM-süsteem (SGS-magnetsüsteem). Esimese konstrueerimisel võeti elektrikonstant võrdseks ühtsusega, teise konstrueerimisel magnetkonstant

CGS-süsteem (sümmeetriline) on teatud määral CGSE ja CGSM süsteemide kombinatsioon. CGS-süsteemi tuletatud ühikud moodustatakse järgmiselt: ühikutena elektrilised kogused võetakse CGSE süsteemi ühikud ja CGSM süsteemi vastavad ühikud võetakse magnetilistena. CGS süsteem elektri sektsioonis on koherentne, kuna kõigis elektrisuuruste konstitutiivsetes võrrandites võrdub proportsionaalsuskoefitsient ühtsusega, CGS süsteemi koherentsus rikutakse magnetismile üleminekul (vt lk 178).

Elektrostaatiliste suuruste ühikud

Tuletatud ühikute saamiseks järjestame elektrostaatika valemid järjestikku, mis vastab järgmistele tingimustele:

1) sellise seeria esimene valem peab sisaldama elektrilist suurust, mida väljendatakse ainult mehaaniliste suurustena;

2) rea iga järgnev valem peab määrama väärtuse, mis on väljendatud mehaaniliste ja selliste elektriliste suuruste kaudu, mis on juba saadud seeria eelmiste võrranditega.

Kasutades näidatud viisil järjestatud konstitutiivseid võrrandeid, leiame elektriliste suuruste tuletatud ühikud.

Elektrilaeng. CGS-süsteemi konstrueerimise algvõrrandiks on Coulombi seadus, mis määrab kaugusel asuvate punktelektrilaengute vastastikuse jõu.

kus e on keskkonna dielektriline konstant, valikust sõltuv proportsionaalsustegur

suurusühikud. Kui võtta arvesse, et eeldatakse, et elektrikonstant on CGS-süsteemis võrdne ühtsusega, saab võrrand (19.1) kuju

Siia pannes leiame valemi, mis määrab kahe identse laengu vastastikmõju vaakumis:

Pannes sellesse valemisse cm, saame ühiku elektrilaeng:

Seda ühikut nimetatakse absoluutseks elektrostaatiliseks laenguühikuks või laenguühikuks. CGS-i laadimisühik on võrdne laenguga, mis interakteerub võrdne laeng 1 cm kaugusel vaakumis jõuga 1 dyne. Laengu mõõde saadakse valemiga

CGS-i laenguühiku ja ripatsi suhe:

kus on elektrodünaamilise konstandi arvväärtus, väljendatuna sentimeetrites sekundis.

Elektrilaengu lineaarne tihedus. Lineaarse laengutiheduse ühiku saame valemiga (9.2), pannes sellesse

Elektrilaengu lineaartiheduse ühik CGS on võrdne laengutihedusega, mille juures laeng on ühtlaselt jaotunud 1 cm pikkuses. Lineaartiheduse mõõde:

Lineaarse laengutiheduse ühiku suhe ripatsiga meetri kohta:

Elektrilaengu pindtihedus. Valemisse lisades saame pinnalaengu tiheduse ühiku:

Elektrilaengu CGS pinnatiheduse ühik on võrdne pinnatihedusega, mille juures laeng 1 CGSd jaotub ühtlaselt üle kogu pinna Pindalaengu tiheduse mõõde on:

CGS pinnatiheduse ühiku ja kuloni suhe ruutmeetri kohta:

Ruumiline (mahuline) elektrilaengu tihedus. Valemisse pannes saame ruumilise laengu tiheduse ühiku:

Ruumilise (mahu) elektrilaengu tiheduse ühik CGS on võrdne laengutihedusega, mille korral ruumis ühtlaselt ruumalajaotunud laeng on võrdne ruumilise laengu tiheduse mõõtmega:

Ripatsiga CGS-süsteemi mahulise laengutiheduse ühiku suhe kuupmeetri kohta:

Elektrivälja tugevus. Elektrivälja tugevuse ühiku saame valemi sisestamisega

CGS elektriväljatugevuse ühik on võrdne väljatugevusega, mille korral laengule mõjub jõud 1 düün. Pinge mõõde:

Suhe voltidega meetri kohta:

Voo elektrivälja tugevus. Valemisse pannes saame pingevoolu ühiku:

CGS-i elektrivälja intensiivsuse voo ühik on võrdne intensiivsuse vooga läbi tasase pinna, mille pindala on 1 cm2 ja mis on risti jõujoontega, mille intensiivsus on 1 ühik. GHS. Pingevoolu mõõde

Suhe 1 ühik voltmeetriga:

Elektriline potentsiaal.üksus elektriline potentsiaal leida valemit sisestades

CGS elektripotentsiaali ühik on võrdne homogeense elektrivälja potentsiaaliga, milles punktelektrilaeng on 1 ühik. mille potentsiaalne energia on 1 erg. Potentsiaalne mõõde:

Need ühikud väljendavad ka pinget ja elektromotoorjõud(vt lk 173).

Potentsiaali ühiku saab määrata ka valemiga, mis väljendab suhet homogeense elektrivälja kahe punkti potentsiaalide erinevuse vahel, mis asuvad samal jõujoonel üksteisest eemal, ja selle välja tugevuse vahel:

Pannes saame

CGS elektripotentsiaali ühik on võrdne kahe punkti potentsiaalide erinevusega, mis asuvad 1 cm kaugusel ühtlase tugevusega elektrivälja jõujoonel.

Voltide suhe:

Dipooli elektrimoment. Dipooli elektrimomendi ühiku leiame valemiga (9.17), pannes selle sisse

CGS-dipooli elektrimomendi ühik on võrdne dipooli momendiga, mille igaga võrdsed laengud asuvad üksteisest 1 cm kaugusel. Elektrimomendi mõõtmed:

Seos kulonmeetriga:

Polarisatsioon. Valemisse lisades saame polarisatsiooniühiku:

CGS-i polarisatsiooniühik on võrdne dielektrilise polarisatsiooniga, mille juures dielektrilisel ruumalal on elektrimoment.

polarisatsioon:

Suhe 1 ühik SGSR ripatsiga ruutmeetri kohta:

Absoluutne dielektriline vastuvõtlikkus. Valemisse lisades saame absoluutse dielektrilise vastuvõtlikkuse ühiku:

Seetõttu väljendatakse absoluutset dielektrilist tundlikkust CGS-süsteemis mõõtmeteta ühikutes.

Sama tulemuse saame, asendades valemis (9.20) polarisatsiooni ja elektrivälja tugevuse mõõtmed:

Pöörame tähelepanu asjaolule, et rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis on absoluutne dielektriline vastuvõtlikkus mõõtmete väärtus (vt lk 71).

elektriline nihe. Elektrilise nihke ühiku leiame valemiga (9.22):

Kuna CGS-süsteemis on elektrikonstant mõõtmeteta, võrdne 1-ga, väljendatakse elektrilist nihet samades ühikutes ja sellel on sama mõõde kui elektrivälja tugevus, s.o.

SI-s väljendatakse elektrivälja tugevust ja elektrinihet erinevates ühikutes ja neil on erinevad mõõtmed.

Suhe ripatsi ja ripatsi vahel ruutmeetri kohta:

elektriline mahtuvus. Valemisse lisades saame mahtuvuse ühiku:

Elektrimahtuvuse ühik CGS on võrdne üksikjuhi mahtuvusega, mille juures elektrilaeng tekitab juhile potentsiaali Juhtiva kuuli raadiusega 1 cm on mahtuvus Mahtuvusmõõt

Mahtuvusühikut nimetatakse mõnikord sentimeetriks (cm). See nimi pole aga ametlikku tunnustust pälvinud. Selle ühiku ja faradi suhe on:

Elektrivälja mahuline energiatihedus. Selle suuruse ühiku leiame valemi sisestamise teel

Erg kuupsentimeetri kohta on võrdne mahulise energiatihedusega, mille juures elektrivälja piirkonnas sisaldub 1 erg energiat. Mahulise energiatiheduse mõõde:

Erg kuupsentimeetri ja džauli kuupmeetri kohta on:

Elektrivoolu ühikud

Praegune tugevus. Praegune tugevus CGS-süsteemis, erinevalt tuletise suurusest. Voolutugevuse all mõistetakse väärtust, mis võrdub juhi ristlõike ajaühikus läbiva elektrilaenguga, s.o.

Leiame voolutugevuse ühiku:

Elektrivoolu tugevuse ühik CGS võrdub voolu tugevusega, mille juures elektrilaeng läbib juhi ristlõiget Voolutugevuse mõõde:

Suhe ampritega:

Elektrivoolu tihedus. Voolutiheduse ühiku saame valemi sisestamisega

Elektrivoolu tiheduse ühik CGS on võrdne voolutihedusega, mille korral voolu tugevus, mis on ühtlaselt jaotatud üle juhi ala ristlõike, on võrdne voolutiheduse mõõtmega:

Suhe ampritega ruutmeetri kohta:

elektriline pinge. Valemisse pannes saame elektriühiku

Pinge:

Üksus elektriline pinge CGS on võrdne saidi pingega elektriahel, mille juures alalisvool läbib sektsiooni ja võimsus kulub Elektripinge mõõde:

Voltide suhe:

Elektritakistus. Leiame takistuse ühiku valemi (9.33) abil, asendades sellega

Elektritakistuse ühik CGS on võrdne elektriahela selle lõigu takistusega, mille juures alalisvool sunniviisiliselt põhjustab pingelanguse. Resistentsuse mõõde

Ohmi suhe:

Elektriline eritakistus. Pannes valemisse cm, leiame takistuse ühiku:

Elektrilise eritakistuse ühik CGS on võrdne aine eritakistusega, mille juures on sellest ainest valmistatud elektriahela 1 cm pikkusel ja ristlõikepinnaga lõigul takistus.

vastupanu

Seos oomimeetri ja oommeetri vahel:

elektrijuhtivus. Elektrijuhtivuse ühiku saame valemi (9.36) abil

Elektrijuhtivuse ühik CGS on võrdne takistusega elektriahela lõigu juhtivusega. Juhtivuse mõõde:

Suhe Siemensiga:

Spetsiaalne elektrijuhtivus. Pannes valemisse cm, leiame elektrijuhtivuse ühiku:

Elektrijuhtivuse ühik CGS on võrdne aine erijuhtivusega, mille juures sellest ainest valmistatud elektriahela 1 cm pikkusel ja ristlõikepinnaga lõigul on elektrijuhtivus.

Juhtivuse ühikute seos CGS- ja SI-süsteemides:

Voolukandjate (ioonid, elektronid) liikuvus. Liikuvuse ühiku leiame valemiga (9.40), pannes selle sisse

CGS-i liikuvuse ühik on võrdne liikuvusega, mille juures ioon (elektron) saavutab kiiruse 1 cm/s väljatugevusel, mis on võrdne

Suhe liikuvusüksuste vahel CGS- ja SI-süsteemides:

Molaarne kontsentratsioon (komponendi B kontsentratsioon).

Leiame molaarse kontsentratsiooni ühiku valemiga (9.49), pannes sellesse mooli,

Mool kuupsentimeetri kohta on võrdne aine molaarse kontsentratsiooniga lahuses, mille lahuse ruumala sisaldab 1 mooli lahustunud ainet. Molaarse kontsentratsiooni ühik:

Moolkontsentratsiooni ühikute suhe CGS- ja SI-süsteemides:

Kontsentratsiooni iooniline ekvivalent. Kontsentratsiooni ioonekvivalendi ühik leitakse valemiga (9.50). Selle valemi lisamisel saame

Kontsentratsiooni ioonekvivalendi mõõde:

Molaarne elektrijuhtivus. Moolaarse elektrijuhtivuse ühiku leiame valemiga (9.51), pannes sellesse:

Moolelektrijuhtivuse ühik CGS on võrdne erijuhtivusega aine molaarses kontsentratsioonis lahuse molaarse juhtivusega. Molaarse elektrijuhtivuse ühik

Moolaarse elektrijuhtivuse ühikute suhe CGS- ja SI-süsteemides:

Samaväärne elektrijuhtivus. Leiame ekvivalentse elektrijuhtivuse ühiku, asendades valemiga (9.51a):

Seetõttu väljendatakse ekvivalentset elektrijuhtivust samades ühikutes ja sellel on sama mõõde kui molaarsel elektrijuhtivusel.

Valemite (9.51) ja (9.51a) võrdlusest järeldub, et arvuliselt ekvivalentne juhtivus on mitu korda suurem kui molaarne juhtivus.

elektrokeemiline ekvivalent. Elektrokeemilise ekvivalendi ühiku leiame valemiga (9.52), pannes selle sisse

CGS elektrokeemilise ekvivalendi ühik on võrdne aine elektrokeemilise ekvivalendiga, mis vabaneb elektroodile elektrilaengu läbimisel elektrolüüti Elektrokeemilise ekvivalendi mõõde:

Absoluutne ja suhteline läbilaskvus, dielektriline vastuvõtlikkus, valents, keemiline ekvivalent on suhtelised suurused ja seetõttu

väljendatakse mõõtmeteta ühikutes. Temperatuuritakistusteguri ja molisatsiooniteguri ühikud on samad, mis SI-s (vt lk 79 ja 83).

Magnetismi ühikud

Magnetsuuruste konstitutiivseid võrrandeid CGS-süsteemis ei saa kasutada sellisel kujul, nagu need on toodud §-s 9. Fakt on see, et nii elektrilisi kui ka magnetilisi suurusi sisaldavad elektromagnetismi valemid CGS-süsteemis erinevad rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi vastavatest valemitest. Selliste valemite parem pool (vt tabel 10) sisaldab tegurit või kus c on elektrodünaamiline konstant. See on üleminekutegur CGSM-süsteemi voolutugevuse ühikult CGSE-süsteemi voolutugevuse ühikule:

Magnetvälja peamine omadus on magnetiline induktsioon. Seetõttu alustame sellega magnetkoguste CGS-süsteemi ehitamist.

Magnetiline induktsioon. Magnetinduktsiooni ühiku saamiseks kasutame valemit (9.55). Sisestades selle valemi paremale küljele kordaja, saame

Pannes dyne cm, leiame magnetinduktsiooni ühiku:

Seda ühikut nimetatakse gaussiks (Gs). Gauss on võrdne homogeense magnetvälja induktsiooniga, mis 1 cm pikkuse segmendi korral sirge juht vooluga jõud mõjub maksimaalse jõuga 1 düün. Magnetinduktsiooni mõõtmed:

Gaussi ja Tesla suhe:

magnetvoog. Valemisse pannes leiame magnetvoo ühiku:

Seda ühikut nimetatakse maxwelliks. Maxwell on võrdne homogeense magnetvooga magnetväli induktsioon sisse ristlõige pindala Magnetvoo mõõde:

Maxwelli suhe Weberiga:

Vooluühendust väljendatakse ka maxwellides (vt §9).

Elektrivoolu magnetmoment. Voolu magnetmomendi ühiku saamiseks kasutame valemit (9.53), sisestades selle kordaja paremasse serva (vt ka tabel 10):

Leiame magnetmomendi ühiku.

GHS-is on mitmeid täiendavaid mõõtühikuid, mis on tuletatud peamistest. Mõned füüsikalised konstandid muutuda mõõtmetetuks. CGS-i on mitmeid variante, mis erinevad elektriliste ja magnetiliste mõõtühikute valiku ning konstantide suuruse poolest erinevates elektromagnetismiseadustes (CGSE, CGSM, Gaussi mõõtühikute süsteem).

GHS erineb SI-st mitte ainult konkreetsete mõõtühikute valiku poolest. Tulenevalt asjaolust, et SI-sse lisati täiendavalt elektromagnetiliste füüsikaliste suuruste põhiühikud, mida CGS-is ei olnud, on mõnel ühikul teised mõõtmed. Seetõttu on mõned füüsikalised seadused nendes süsteemides kirjutatud erinevalt (näiteks Coulombi seadus). Erinevus seisneb koefitsientides, millest enamik on mõõtmetega. Seega, kui asendate CGS-is kirjutatud valemites lihtsalt SI-ühikud, saadakse valed tulemused. Sama kehtib ka erinevad sordid CGS - CGSE, CGSM ja Gaussi ühikutes saab samu valemeid kirjutada erineval viisil.

CGS-i valemitel puuduvad SI-s nõutavad mittefüüsikalised koefitsiendid (näiteks elektrikonstant Coulombi seaduses), mistõttu peetakse seda teoreetiliste uuringute jaoks mugavamaks.

AT teaduslikud tööd, reeglina määrab ühe või teise süsteemi valiku pigem tähistuste järjepidevus, mitte mugavus.

GHS-i laiendused

Elektrodünaamikas CGS-is töö hõlbustamiseks võeti lisaks kasutusele CGSM- ja CGSE-süsteemid.

SGSM

SGSE

CGSE-s µ 0 = 1/ koos 2 (mõõde: s 2 / cm 2), ε 0 = 1. CGSE süsteemi elektriseadmeid kasutatakse peamiselt teoreetilised tööd. Neil pole oma nimesid ja need on mõõtmisel ebamugavad.

CGS sümmeetriline ehk Gaussi ühikute süsteem

Sümmeetrilises CGS-is (nimetatakse ka sega-CGS- või Gaussi ühikute süsteemiks) on magnetilised ühikud võrdsed CGSM-süsteemi ühikutega, elektrilised ühikud on võrdsed CGSE-süsteemi ühikutega. Selle süsteemi magnet- ja elektrikonstandid on ühekordsed ja ilma mõõtmeteta: µ 0 = 1, ε 0 = 1.

Lugu

Sentimeetril, grammil ja sekundil põhineva mõõtmissüsteemi pakkus välja Saksa teadlane Gauss aastal. Maxwell ja Thomson täiustasid süsteemi, lisades sellele elektromagnetilised mõõtühikud.

Paljude CGS-süsteemi ühikute väärtused leiti olevat praktilisel kasutamisel ebamugavad ja see asendati peagi meetril, kilogrammil ja sekundil (MKS) põhineva süsteemiga. GHS-i kasutati jätkuvalt paralleelselt ISS-iga, peamiselt teadusuuringutes.

Kolmest lisasüsteemid Kõige laialdasemalt kasutatav CGS-süsteem on sümmeetriline.

Mõned mõõtühikud

  • kiirus - cm/s;
  • kiirendus - cm/s²;
  • jõud - dyne, g cm / s²;
  • energia - erg, g cm² / s²;
  • võimsus - erg / s, g cm² / s³;
  • rõhk - dyne / cm², g / (cm s²);
  • dünaamiline viskoossus - poos, g/(cm s);
  • kinemaatiline viskoossus - tooks, cm² / s;
  • magnetomotoorjõud – hilbert.

Vaata ka

Wikimedia sihtasutus. 2010 .

Vaadake, mis on "SGSE" teistes sõnaraamatutes:

    Keppa fenomen, kaksikmurdumine (vt Kahemurdumine) optiliselt isotroopsetes ainetes, nagu vedelikud ja gaasid, ühtlase elektrivälja mõjul. Avastas J. Kerr 1875. Selle tulemusena K. ... ...

    Ruutelektro-optiline efekt, kaksikmurdumise esinemine optiliselt isotroopses in wah (vedelikud, klaasid, kristallid sümmeetriakeskmega) homogeense elektri mõjul. väljad. Shotl avati. füüsik J. Kerr aastal ... Füüsiline entsüklopeedia

    - (C), väärtus, mis iseloomustab juhi võimet hoida elektrilaengut. Üksikjuhi C \u003d Q / φ korral, kus Q on juhi laeng, φ on selle potentsiaal. Kondensaatori elektriline mahtuvus C \u003d Q / (φ1 φ2), kus Q on absoluutväärtus ... ... entsüklopeediline sõnaraamat

    Ained, mis ei juhi hästi elektrit. Mõiste "D." (kreeka keelest diá through ja inglise keeles electric electric) võttis kasutusele M. Faraday (vt Faraday), et tähistada aineid, mille kaudu nad tungivad elektriväljad. Igas aines... Suur nõukogude entsüklopeedia

    Elementaarne elektrilaeng (e), väikseim positiivne või negatiivne elektrilaeng, mille väärtus on e = (1,6021917 ± 0,0000070)∙10 19 k SI-süsteemis või e = (4,803250 ± 0,000021)∙10 191cm /2913 /sec2913. süsteemis ...... Suur Nõukogude entsüklopeedia

    - [alates lat. posi (tivus) positiivne ja (elektron)tron (Vt Electron)] (sümbol e+), positiivse elektrilaenguga elementaarosake, antiosake (Vt Antiosakesed) elektroni suhtes. P. ja elektroni massid (mina) ja spinnid (J) on võrdsed ... Suur Nõukogude entsüklopeedia

    Juhi omadus, selle elektrilaengu hoidmise võime kvantitatiivne mõõt. Elektrostaatilises väljas on juhi kõikidel punktidel sama potentsiaal φ. Potentsiaal φ (loendatud alates null tase lõpmatuses)... Suur Nõukogude entsüklopeedia

    - (novolat. molekul, redutseerida. lat. moolimassist), va väikseim osa, millel on oma põhi. chem. koos sinuga ja koosneb omavahel ühendatud aatomitest keemilised sidemed. Aatomite arv M.-s ulatub kahest (H2, O2, HF, KCl) sadade ja tuhandeteni ... Füüsiline entsüklopeedia

    ISOTOOPIDE ERALDAMINE, üksikute isotoopide eraldamine loodusest. nende segud või segu rikastamine üksikute isotoopidega. Esimesed katsed I. r. teinud F. W. Aston (F. W. Aston, 1949) jt Ch. arr. isotoopide tuvastamiseks stabiilsetes elementides, ... ... Füüsiline entsüklopeedia

    Kuumutatud kehade (emitterite) elektronide emissioon vaakumisse või muusse keskkonda. Kehast saavad lahkuda vaid need elektronid, mille energia on suurem kui emitterist väljaspool seisva elektroni energia (vt Tööfunktsioon). Selliste elektronide arv (tavaliselt on need elektronid ... Füüsiline entsüklopeedia

  • võeti vastu XI kaalude ja mõõtude peakonverentsil, mõnel järgneval konverentsil tehti SI-s mitmeid muudatusi.
  • SI-süsteem defineerib seitse põhi- ja tuletatud mõõtühikut, samuti eesliidete komplekti. Kehtestatud on mõõtühikute standardlühendid ja tuletatud ühikute kirjutamise reeglid.
  • Venemaal on GOST 8.417-2002, mis näeb ette SI kohustusliku kasutamise. See loetleb mõõtühikud, annab nende venekeelsed ja rahvusvahelised nimetused ning kehtestab nende kasutamise reeglid. Nende reeglite kohaselt rahvusvahelised dokumendid ja instrumentaalkaaludel on lubatud kasutada ainult rahvusvahelised nimetused. Sisedokumentides ja väljaannetes võib kasutada kas rahvusvahelisi või venekeelseid tähiseid (kuid mitte mõlemat korraga).
  • Põhiühikud: kilogramm, meeter, sekund, amper, kelvin, mool ja kandela. SI-s loetakse need ühikud sõltumatute mõõtmetega, st ühtki põhiühikut ei saa teistest tuletada.
  • Tuletatud ühikud saadakse põhilistest, kasutades algebralisi tehteid nagu korrutamine ja jagamine. Mõnel SI-süsteemi tuletatud ühikul on oma nimed.
  • saab kasutada enne üksuste nimesid; need tähendavad, et mõõtühik tuleb korrutada või jagada kindla täisarvuga, astmega 10. Näiteks eesliide "kilo" tähendab korrutamist 1000-ga (kilomeeter = 1000 meetrit). SI-eesliiteid nimetatakse ka kümnendkoha prefiksideks.

Lugu

  • SI-süsteem põhineb meetermõõdustikul, mille lõid Prantsuse teadlased ja mis võeti esmakordselt kasutusele pärast Suurt. Prantsuse revolutsioon. Enne meetermõõdustiku kasutuselevõttu valiti mõõtühikud juhuslikult ja üksteisest sõltumatult. Seetõttu oli ühest mõõtühikust teise teisendamine keeruline. Veelgi enam, sisse erinevad kohad kasutati erinevaid mõõtühikuid, mõnikord samade nimetustega. Meetrilisest süsteemist pidi saama mugav ja ühtne mõõtude ja kaalude süsteem.
  • 1799. aastal kinnitati kaks standardit - pikkuse ühiku (meeter) ja kaaluühiku (kilogramm) jaoks.
  • 1874. aastal võeti kasutusele CGS-süsteem, mis põhines kolmel mõõtühikul – sentimeeter, gramm ja sekund. Samuti võeti kasutusele kümnendkoha eesliited mikrost megani.
  • 1889. aastal võeti kaalude ja mõõtude 1. peakonverentsil vastu GHS-iga sarnane mõõtesüsteem, kuid põhines meetril, kilogrammil ja sekundil, kuna neid ühikuid peeti praktilisel kasutamisel mugavamaks.
  • Seejärel võeti kasutusele põhiühikud füüsikaliste suuruste mõõtmiseks elektri- ja optikavaldkonnas.
  • 1960. aastal võttis XI kaalude ja mõõtude peakonverents vastu standardi, mida esimest korda nimetati "rahvusvaheliseks mõõtühikute süsteemiks (SI)".
  • 1971. aastal muudeti IV kaalude ja mõõtude peakonverentsil SI-d, lisades sinna eelkõige aine koguse mõõtmise ühiku (mol).
  • SI on nüüdseks aktsepteeritud ühikute õigussüsteemina enamikus maailma riikides ja seda kasutatakse peaaegu alati teaduses (isegi riikides, mis pole SI-d kasutusele võtnud).

Ajaloolised mõõtude ja ühikute süsteemid.

Enne rahvusvahelise ühikusüsteemi SI kasutuselevõttu kasutati järgmisi ühikusüsteeme:

Gaussi süsteem.

Füüsikaliste suuruste ühikute süsteemi kontseptsiooni võttis esmakordselt kasutusele saksa matemaatik K. Gauss (1832). Gaussi idee oli järgmine. Esiteks valitakse mitu väärtust, mis on üksteisest sõltumatud. Neid suurusi nimetatakse põhiühikuteks ja nende ühikuid nimetatakse põhiühikuteks. ühikute süsteemid. Põhisuurused valitakse nii, et kasutades vahelisi seoseid väljendavaid valemeid füüsikalised kogused, oli võimalik moodustada muude suuruste ühikuid. Valemite abil saadud ja põhiühikutes väljendatud ühikuid nimetas Gauss tuletatud ühikuteks. Gauss ehitas oma ideed kasutades ühikusüsteem magnetilised suurused. Valiti selle Gaussi süsteemi põhiühikud: millimeeter - pikkuse ühik, sekund - ajaühik. Gaussi ideed osutusid väga viljakaks. Kõik järgnevad ühikute süsteemid põhinesid tema pakutud põhimõtetel LMT = Length Mass Time = Length Mass Time.

  • CGS-süsteem (CGS-ühikud)

    • GHS süsteem ehitatud LMT väärtuste süsteemi alusel. CGS-süsteemi põhiühikud: sentimeeter - pikkuse ühik, gramm - massiühik, sekund - ajaühik. CGS-süsteemis luuakse nende kolme põhiühiku abil mehaaniliste ja akustiliste suuruste tuletatud ühikud. Kasutades termodünaamilise temperatuuri mõõtühikut – kelvinit – ja valgustugevuse ühikut – kandela – laieneb CGS-süsteem soojus- ja optiliste suuruste piirkonda.
  • ISS süsteem. (MKS ühikut)

    • Põhiühikud ISS süsteemid: meeter on pikkuse ühik, kilogramm on massiühik, sekund on ajaühik. Sarnaselt CGS-süsteemiga põhineb ka ISS-süsteem LMT-süsteemil. Selle ühikute süsteemi pakkus välja 1901. aastal Itaalia insener Giorgi ja see sisaldas lisaks põhilistele tuletisühikutele ka mehaanilisi ja akustilisi suurusi. Lisades põhiühikutena termodünaamilise temperatuuri, kelvini ja valgustugevuse kandela, saaks ISS-i süsteemi laiendada soojus- ja valguskoguste piirkonnale.
  • MTS süsteem.

    • MTS ühikute süsteem ehitatud LMT väärtuste süsteemi alusel. Süsteemi põhiühikud: meeter – pikkuseühik, tonn – massiühik, sekund – ajaühik. MTS-süsteem töötati välja Prantsusmaal ja legaliseeris selle valitsus 1919. aastal. MTS-süsteem võeti kasutusele ka NSV Liidus ja seda kasutati riikliku standardi kohaselt üle 20 aasta (1933-1955). Selle süsteemi massiühik ton osutus oma suuruse poolest sobivaks paljudes suhteliselt suurte massidega tegelevates tööstusharudes. MTS-süsteemil oli ka mitmeid muid eeliseid. Esiteks langesid aine tiheduse arvväärtused MTS-süsteemis väljendatuna kokku selle väärtuse arvväärtustega, kui need on väljendatud CGS-süsteemis (näiteks CGS-süsteemis on raua tihedus 7,8 g / cm3, MTS-süsteemis - 7,8 t / m3). Teiseks oli MTS-süsteemi tööühikul - kilodžaulil - lihtne seos ISS-süsteemi tööühikuga (1 kJ = 1000 J). Kuid selle süsteemi tuletatud koguste valdava enamuse ühikute suurused osutusid praktikas ebamugavaks. NSV Liidus kaotati MTS-süsteem 1955. aastal.
  • MKGSS-süsteem (MKGSS, meeter-kilogramm-jõud-sekund ühikute süsteem)

    • MKGSS ühikute süsteem on üles ehitatud LFT väärtuste süsteemi alusel. Selle põhiühikud on: meeter – pikkuse ühik, kilogramm-jõud – jõuühik, sekund – ajaühik. Kilogramm-jõud - jõud, mis võrdub keha massiga, mille mass on 1 kg, normaalsel vabalangemise kiirendusel g 0 \u003d 9,80665 m / s2. See jõuühik, nagu ka mõned MKGSS-süsteemi tuletatud ühikud, osutusid nende tehnoloogias rakendamiseks mugavaks. Seetõttu on süsteem laialt levinud mehaanikas, soojustehnikas ja paljudes teistes tööstusharudes. MKGSS-süsteemi peamiseks puuduseks on selle väga piiratud kasutusvõimalused füüsikas. MKGSS-süsteemi oluliseks puuduseks on ka see, et selle süsteemi massiühikul puudub lihtne kümnendsuhe teiste süsteemide massiühikutega. Rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi kasutuselevõtuga kaotas ICSS-süsteem oma tähtsuse.
  • Elektromagnetiliste suuruste ühikute süsteemid.

  • Elektromagnetiliste suuruste ühikute süsteemid. CGS-süsteemil põhinevate elektriliste ja magnetsuuruste süsteemide ehitamiseks on kaks võimalust: kolmel põhiühikul (sentimeeter, gramm, sekund) ja neljal põhiühikul (sentimeeter, gramm, sekund ja üks elektri- või magnetsuuruse ühik). Esimesel viisil, st kasutades kolme CGS-süsteemil põhinevat põhiseadet, saadi kolm ühikute süsteemi: ühikute elektrostaatiline süsteem (CGSE süsteem), ühikute elektromagnetiline süsteem (CGSM süsteem), sümmeetriline ühikute süsteem. (CGS süsteem). Vaatame neid süsteeme.
  • SGSE-süsteem (ES, E.S., e.s. ühikud)

    • Elektrostaatiline mõõtühikute süsteem (CSSE süsteem) Selle süsteemi koostamisel tutvustab elektrilise üksuse esimene tuletis elektrilaengu ühiku, kasutades defineerivaks võrrandiks Coulombi seadust. Sel juhul loetakse absoluutset läbilaskvust dimensioonita elektriliseks suuruseks. Selle tulemusena esineb mõnes elektromagnetilisi suurusi seostavates võrrandites valguse kiiruse ruutjuur vaakumis selgesõnaliselt.
  • SGSM-süsteem (EM, E.M., e.m. ühikud)

    • Mõõtühikute elektromagnetiline süsteem (SGSM-süsteem) Selle süsteemi koostamisel tutvustab elektrilise üksuse esimene tuletis voolutugevuse ühikut, kasutades defineerivaks võrrandiks Ampère'i seadust. Sel juhul loetakse absoluutset magnetilist läbilaskvust dimensioonita elektriliseks suuruseks. Sellega seoses ilmneb mõnes elektromagnetilisi suurusi seostavates võrrandites valguse kiiruse ruutjuur vaakumis selgesõnaliselt.
  • CGS-süsteem (CGS-ühikud)

    • Mõõtühikute sümmeetriline süsteem (CGS-süsteem). See süsteem on SGSE ja SGSM süsteemide kombinatsioon. CGS süsteemis kasutatakse elektriliste suuruste ühikutena CGSE süsteemi ühikuid ja magnetsuuruste ühikutena CGSM süsteemi ühikuid. Kahe süsteemi kombineerimise tulemusena ilmneb mõnes elektrilisi ja magnetilisi suurusi seostavates võrrandites valguse kiiruse ruutjuur vaakumis selgesõnaliselt.

Kas sa teadsid, Mis on "füüsilise vaakumi" kontseptsiooni väär?

füüsiline vaakum - relativismi mõiste kvantfüüsika, selle all mõeldakse kvantiseeritud välja madalaimat (maa)energia olekut, millel on nullimpulss, nurkimpulss ja muud kvantarvud. Relativistlikud teoreetikud nimetavad füüsikaliseks vaakumiks ruumi, mis on täielikult ainevaba, täidetud mõõtmatu ja seetõttu vaid kujuteldava väljaga. Selline olek ei ole relativistide arvates absoluutne tühjus, vaid ruum, mis on täidetud mingite fantoom(virtuaalsete) osakestega. Relativistlik kvantväljateooria väidab, et vastavalt Heisenbergi määramatuse printsiibile sünnivad ja kaovad füüsilises vaakumis pidevalt virtuaalsed osakesed ehk näilised (näiliselt kellele?) osakesed: väljade nn nullpunkti võnkumised. esineda. Füüsikalise vaakumi virtuaalsetel osakestel ja seega ka temal endal definitsiooni järgi võrdlusraamistik puudub, sest vastasel juhul rikutaks Einsteini relatiivsusteooria aluseks olevat relatiivsusteooria põhimõtet (st saaks võimalikuks absoluutne süsteem mõõtmised viitega füüsikalise vaakumi osakestest, mis omakorda lükkaks ühemõtteliselt ümber relatiivsusprintsiibi, millele SRT on üles ehitatud). Seega ei ole füüsiline vaakum ja selle osakesed füüsilise maailma elemendid, vaid ainult relatiivsusteooria elemendid, mis eksisteerivad mitte reaalses maailmas, vaid ainult relativistlikes valemites, rikkudes põhjuslikkuse põhimõtet (need tekivad ja kaovad ilma põhjus), objektiivsuse printsiip (virtuaalosakesi võib käsitleda, olenevalt teoreetiku soovist, kas olemasolevatest või mitteolemasolevatest), tegeliku mõõdetavuse printsiipi (ei ole vaadeldav, neil ei ole oma ISO).

Kui üks või teine ​​füüsik kasutab mõistet "füüsiline vaakum", siis ta kas ei mõista selle mõiste absurdsust või on kaval, olles relativistliku ideoloogia varjatud või ilmne järgija.

Selle mõiste absurdsust on kõige lihtsam mõista selle esinemise päritolule viidates. See sündis Paul Diraci poolt 1930. aastatel, kui sai selgeks, et eetri eitus aastal puhtal kujul kuidas see õnnestus suurepärane matemaatik, aga keskpärane füüsik pole enam võimalik. Liiga paljud faktid räägivad sellele vastu.

Relativismi kaitsmiseks tutvustas Paul Dirac afüüsilist ja ebaloogilist negatiivse energia kontseptsiooni ning seejärel kahe energia - positiivse ja negatiivse - vaakumis üksteist kompenseeriva energia, samuti üksteist kompenseerivate osakeste "mere" olemasolu. - virtuaalsed (st näilised) elektronid ja positronid vaakumis.

Enne rahvusvahelise ühikusüsteemi SI kasutuselevõttu kasutati järgmisi ühikusüsteeme.

Mõõdik- füüsikaliste suuruste ühikute kogum, mis põhineb kahel ühikul: meeter on pikkuse ühik, kilogramm on massiühik. Iseloomulik omadus Mõõtmete meetermõõdustikuks oli kümnendarvude põhimõte korrutiste ja osakordade suhtes. Mõõdik, algselt kasutusele võetud Prantsusmaal, saadud 19. sajandi teisel poolel. rahvusvaheline tunnustus.

Gaussi süsteem.

Füüsikaliste suuruste ühikute süsteemi kontseptsiooni võttis esmakordselt kasutusele saksa matemaatik K. Gauss (1832). Gaussi idee oli järgmine. Esiteks valitakse mitu väärtust, mis on üksteisest sõltumatud. Neid suurusi nimetatakse põhiühikuteks ja nende ühikuid nimetatakse põhiühikuteks. ühikute süsteemid. Põhisuurused valitakse nii, et füüsikaliste suuruste vahelist seost väljendavate valemite abil oleks võimalik moodustada teiste suuruste ühikuid. Valemite abil saadud ja põhiühikutes väljendatud ühikuid nimetas Gauss tuletatud ühikuteks. Gauss ehitas oma ideed kasutades ühikusüsteem magnetilised suurused. Valiti selle Gaussi süsteemi põhiühikud: millimeeter - pikkuse ühik, sekund - ajaühik. Gaussi ideed osutusid väga viljakaks. Kõik järgnevad ühikute süsteemid nende väljapakutud põhimõtete alusel.

GHS süsteem

GHS süsteem ehitatud LMT väärtuste süsteemi alusel. CGS-süsteemi põhiühikud: sentimeeter - pikkuse ühik, gramm - massiühik, sekund - ajaühik. CGS-süsteemis luuakse nende kolme põhiühiku abil mehaaniliste ja akustiliste suuruste tuletatud ühikud. Kasutades termodünaamilise temperatuuri mõõtühikut – kelvinit – ja valgustugevuse ühikut – kandela – laieneb CGS-süsteem soojus- ja optiliste suuruste piirkonda.

ISS süsteem.

Põhiühikud ISS süsteemid: meeter on pikkuse ühik, kilogramm on massiühik, sekund on ajaühik. Sarnaselt CGS-süsteemiga põhineb ka ISS-süsteem LMT-süsteemil. Selle ühikute süsteemi pakkus välja 1901. aastal Itaalia insener Giorgi ja see sisaldas lisaks põhilistele tuletisühikutele ka mehaanilisi ja akustilisi suurusi. Lisades põhiühikutena termodünaamilise temperatuuri, kelvini ja valgustugevuse kandela, saaks ISS-i süsteemi laiendada soojus- ja valguskoguste piirkonnale.

MTS süsteem.

MTS ühikute süsteem ehitatud LMT väärtuste süsteemi alusel. Süsteemi põhiühikud: meeter – pikkuseühik, tonn – massiühik, sekund – ajaühik. MTS-süsteem töötati välja Prantsusmaal ja legaliseeris selle valitsus 1919. aastal. MTS-süsteem võeti kasutusele ka NSV Liidus ja seda kasutati riikliku standardi kohaselt üle 20 aasta (1933-1955). Selle süsteemi massiühik ton osutus oma suuruse poolest sobivaks paljudes suhteliselt suurte massidega tegelevates tööstusharudes. MTS-süsteemil oli ka mitmeid muid eeliseid. Esiteks langesid aine tiheduse arvväärtused MTS-süsteemis väljendatuna kokku selle väärtuse arvväärtustega, kui need on väljendatud CGS-süsteemis (näiteks CGS-süsteemis on raua tihedus 7,8 g / cm3, MTS-süsteemis - 7,8 t / m3). Teiseks oli MTS-süsteemi tööühikul - kilodžaulil - lihtne seos ISS-süsteemi tööühikuga (1 kJ = 1000 J). Kuid selle süsteemi tuletatud koguste valdava enamuse ühikute suurused osutusid praktikas ebamugavaks. NSV Liidus kaotati MTS-süsteem 1955. aastal.

MKSS süsteem.

MKGSS ühikute süsteem on üles ehitatud LFT väärtuste süsteemi alusel. Selle põhiühikud on: meeter – pikkuse ühik, kilogramm-jõud – jõuühik, sekund – ajaühik. Kilogramm-jõud - jõud, mis võrdub 1 kg massiga keha massiga normaalsel vabalangemise kiirendusel g0 = 9,80665 m/s2. See jõuühik, nagu ka mõned MKGSS-süsteemi tuletatud ühikud, osutusid nende tehnoloogias rakendamiseks mugavaks. Seetõttu on süsteem laialt levinud mehaanikas, soojustehnikas ja paljudes teistes tööstusharudes. MKGSS-süsteemi peamiseks puuduseks on selle väga piiratud kasutusvõimalused füüsikas. MKGSS-süsteemi oluliseks puuduseks on ka see, et selle süsteemi massiühikul puudub lihtne kümnendsuhe teiste süsteemide massiühikutega. Rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi kasutuselevõtuga kaotas ICSS-süsteem oma tähtsuse.

Elektromagnetiliste suuruste ühikute süsteemid. CGS-süsteemil põhinevate elektriliste ja magnetsuuruste süsteemide ehitamiseks on kaks võimalust: kolmel põhiühikul (sentimeeter, gramm, sekund) ja neljal põhiühikul (sentimeeter, gramm, sekund ja üks elektri- või magnetsuuruse ühik). Esimesel viisil, st kasutades kolme CGS-süsteemil põhinevat põhiseadet, saadi kolm ühikute süsteemi: ühikute elektrostaatiline süsteem (CGSE süsteem), ühikute elektromagnetiline süsteem (CGSM süsteem), sümmeetriline ühikute süsteem. (CGS süsteem). Vaatame neid süsteeme.

GSSE süsteem

Elektrostaatiline ühikute süsteem (CSSE süsteem). Selle süsteemi konstrueerimisel sisestatakse elektrilaengu ühik elektrilise üksuse esimese tuletise abil, kasutades määrava võrrandina Coulombi seadust. Sel juhul loetakse absoluutset läbilaskvust dimensioonita elektriliseks suuruseks. Selle tulemusena esineb mõnes elektromagnetilisi suurusi seostavates võrrandites valguse kiiruse ruutjuur vaakumis selgesõnaliselt.

SGSM süsteem

Ühikute elektromagnetiline süsteem (SGSM-süsteem). Selle süsteemi koostamisel sisestatakse voolutugevuse ühik elektrilise üksuse esimese tuletisega, kasutades defineeriva võrrandina Ampère'i seadust. Sel juhul loetakse absoluutset magnetilist läbilaskvust dimensioonita elektriliseks suuruseks. Sellega seoses ilmneb mõnes elektromagnetilisi suurusi seostavates võrrandites valguse kiiruse ruutjuur vaakumis selgesõnaliselt.

GHS süsteem

Mõõtühikute sümmeetriline süsteem (CGS-süsteem). See süsteem on SGSE ja SGSM süsteemide kombinatsioon. CGS süsteemis kasutatakse elektriliste suuruste ühikutena CGSE süsteemi ühikuid ja magnetsuuruste ühikutena CGSM süsteemi ühikuid. Kahe süsteemi kombineerimise tulemusena ilmneb mõnes elektrilisi ja magnetilisi suurusi seostavates võrrandites valguse kiiruse ruutjuur vaakumis selgesõnaliselt.