Физическая величина сила тока: ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА А) Сила тока Б) Напряжение В) Сопротивление А Б В

Содержание

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА А) Сила тока Б) Напряжение В) Сопротивление А Б В

Вопросы для экзамена по физике. 8 класс.

Вопросы для экзамена по физике. 8 класс. 1. Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии. Объяснение изменения внутренней энергии на основе представления о молекулярном строении вещества. 2.

Подробнее

Тест по физике в 9 классе. Вариант 2

Тест по физике в 9 классе Вариант 2 1. Чему равно нормальное атмосферное давление? А. 670 мм рт.ст. В. 760 мм рт.ст. С. 370 мм рт.ст. D. 752 мм рт. ст. Е. 730 мм рт.ст. 2. Как изменяется скорость тел при

Подробнее

Образцы комбинированных заданий Часть 3

Образцы комбинированных заданий Часть 3 1. Автомобиль трогается с места и, двигаясь равноускоренно, через 20 с приобретает скорость 72 км/ч. Чему равна масса автомобиля, если известно, что работа, совершенная

Подробнее

КИМ(ы) по физике 9 класс.

9 класс.. 1.Троллейбус, трогаясь с места, движется с постоянным ускорением 1,5 м/с. Через какое время он приобретет скорость 54 км/ч? 2. С каким ускорением будет двигаться тело массой 400 г. под действием

Подробнее

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ А) работа тока

Демонстрационный вариант по физике в 8 классе 1.Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым эти величины определяются. ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ А) работа тока Б) сила тока B)

Подробнее

U а) 2 А, б) 5 А, в) 10 А

Тест по электротехнике. Вариант 1. 1.Какие приборы изображены на схеме? а) электрическая лампочка и резистор; б) электрическая лампочка и плавкий предохранитель; в) источник электрического тока и резистор.

Подробнее

Постоянный электрический ток

1 Постоянный электрический ток Справочные сведения. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛЫ ТОКА Пусть через некоторую поверхность, площадь которой S, перпендикулярно ей, за время проходит заряд q. Тогда силой тока называется

Подробнее

«Система оценивания на уроках физики»

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа 496 Московского района Санкт-Петербурга Методическая разработка «Система оценивания на уроках физики» Автор: Васильева

Подробнее

/ /12

1. Задание 14 1428 Вариант 3580611 Резистор 1 с электрическим сопротивлением 3 Ом и резистор 2 с электрическим сопротивлением 6 Ом включены последовательно в цепь постоянного тока. Чему равно отношение

Подробнее

ПОДГОТОВКА к ОГЭ ЧАСТЬ 4

ПОДГОТОВКА к ОГЭ ЧАСТЬ 4 КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ЗАДАЧИ Для выполнения заданий необходимо записать полное решение 1.запись краткого условия задачи (Дано:) 2.запись формул, необходимых и достаточных для решения(решение:)

Подробнее

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ФОРМУЛЫ

На рисунке показана цепь постоянного тока. Внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать (

Подробнее

Законы постоянного тока

Вариант 1 1. Сила тока в проводнике равномерно нарастает от 0 до 3 А в течение 10 с. Определить заряд, прошедший в проводнике за это время. Ответ: 15Кл. 2. Три батареи аккумуляторов с ЭДС 12 В, 5 В и 10

Подробнее

Контрольная работа 1 «Кинематика»

Контрольная работа 1 «Кинематика» Вариант 1 (1часть) 1. Двигаясь равномерно, велосипедист проезжает 40 м за 4 с. Какой путь он проедет при движении с той же скоростью за 20 с? А. 30 м. Б. 50 м. В. 200

Подробнее

9 класс Задачи для повторения

9 класс Задачи для повторения 1 Какое количество теплоты (Q) пойдет на нагревание воды массой 3,5 тонны от 20 до 50 С? Удельная теплоёмкость воды С = 4200 Дж/(кг С). 2 Используя психрометрическую таблицу

Подробнее

Итоговый тест ПО ФИЗИКЕ 7 класс

Итоговый тест ПО ФИЗИКЕ 7 класс 1. Физическое тело обозначает слово 1. вода 2. самолёт 3. метр 4. кипение 2. К световым явлениям относится 1. таяние снега 2. раскаты грома 3. рассвет 4. полёт бабочки 3.

Подробнее

Задачи к билетам с решениями за 8 класс

Задачи к билетам с решениями за 8 класс Билет 1. Задача на параллельное и последовательное соединение проводников. Последовательно соединены n равных сопротивлений. Во сколько раз изменится сопротивление

Подробнее

Тест по физике в 9 классе. Вариант 6

Тест по физике в 9 классе Вариант 6 1. Как называется единица массы в Международной системе (СИ)? А. Грамм. В. Метр. С. Секунда. D. Тонна Е. Килограмм. 2. По какой формуле определяется Архимедова сила?

Подробнее

ПОДГОТОВКА к ОГЭ ЧАСТЬ 1

ПОДГОТОВКА к ОГЭ ЧАСТЬ 1 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ 1.Два точечных заряда будут притягиваются друг к другу, если заряды 1. одинаковы по знаку и любые по модулю 2.одинаковы по знаку и обязательно одинаковы по

Подробнее

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3 ВАРИАНТ 1

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3 ВАРИАНТ 1 1. Три источника тока с ЭДС ξ 1 = 1,8 В, ξ 2 = 1,4 В, ξ 3 = 1,1 В соединены накоротко одноименными полюсами. Внутреннее сопротивление первого источника r 1 = 0,4 Ом, второго

Подробнее

Пробный вариант ОГЭ по физике. Часть 1.

Пробный вариант ОГЭ по физике. Часть 1. 1. Для каждого физического понятия из первого столбца подберите соответствующий пример из второго столбца. Физические понятия Примеры А) физическая величина Б) единица

Подробнее

10. Электрический ток.

. Оглавление 10.01. Электрический ток. Сила тока. Сопротивление…. 10.0. Закон Ома. Последовательное и параллельное соединение проводников. … 5 10.03.П. Электроизмерительные приборы…. 13 10.04. ЭДС.

Подробнее

а) 0,5 км/с, 2) 250 м/с 3) 22,4 м/с, 4) 501 м/с а) 0,25 V 0 t 0 2) V 0 t 0, 3) 2 V 0 t 0, 4) V 0 t 0 а) 44 0 С, 2) 36,6 0 С, 3) 34 0 С, 4) 301 К

V 1. График зависимости скорости тела от времени имеет вид полуокружности. Максимальная скорость тела V 0, время движения t 0. Определить путь пройденный телом. V 0 t 0 t 6. Снаряд массой 0 кг, летевший

Подробнее

учебный год

Приложение к рабочей программе по физике для 10 класса Примерные оценочные и методические материалы для осуществления текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации учащихся 10-го класса по

Подробнее

Физика 8 класс. Сила тока. Единицы силы тока :: Класс!ная физика

Физика 8 класс. СИЛА ТОКА

Направленное движение заряженных частиц называется электрическим током.

Условия существования электрического тока в проводнике:
1. наличие свободных заряженных частиц ( в металлическом проводнике — свободных электронов),
2. наличие электрического поля в проводнике
(электрическое поле в проводнике

создается источниками тока.).

Электрический ток имеет направление.
За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц.

Сила тока ( I )- скалярная величина, равная отношению заряда q , прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени

t , в течение которого шел ток.

Сила тока показывает, какой заряд проходит через поперечное сечение

проводника за единицу времени.

Единица измерения силы тока в системе СИ:
[I] = 1 A (ампер)

В 1948 г. было предложено в основу определения единицы силы тока

положить явление взаимодействия двух поводников с током:

. …………………..

при прохождении тока по двум параллельным проводникам в одном направлении проводники притягиваются, а при прохождении тока по этим же проводникам в противоположных направлениях отталкиваются.

За единицу силы тока 1 А принимают силу тока, при которой два параллельных проводника

длиной 1м, расположенные на растоянии 1м друг от друга, взаимодействуют с силой

0,0000002 Н.

АНДРЕ-МАРИ АМПЕР
(1775 — 1836)
— французский физик и математик

— ввел такие термины, как электростатика, электродинамика,

соленоид, ЭДС, напряжение, гальванометр, электрический ток и т.

д.;
— предположил, что, вероятно, возникнет новая наука об общих

закономерностях процессов управления и предложил назвать ее «кибернетикой»;
— открыл явление механического взаимодействия проводников

с током и правило определения направления тока;
— имеет труды во многих областях наук: ботанике, зоологии,

химии, математике, кибернетике;

— его именем названа единица измерения силы тока — 1 Ампер.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТОКИ В ПРИРОДЕ.

Мы живем в океане электрических разрядов, создаваемых машинами,

станками и людьми. Эти разряды — кратковременные электрические

токи не так мощны, и мы их часто не

замечаем. Но они все-таки существуют и могут принести немало вреда!

Что такое молния?

В результате движения и трения друг о друга воздушные слои в атмосфере

электризуются. В облаках с течением времени скапливаются большие заряды. Они-то и являются причиной молний.
В момент, когда заряд облака станет большим, между его частями,

имеющими противоположные по знаку заряды, проскакивает мощная электрическая искра – молния. Молния может образовываться между

двумя соседними облаками и между облаком и поверхностью Земли.

В этом случае под действием электрического поля отрицательного

заряда нижней части облака поверхность Земли под облаком электризуется

положительно. В результате молния ударяет в землю.
Природа молнии стала проясняться после исследований, проведенных

в XVIII столетии русскими учеными М.В.Ломоносовым и Г.Рихманом и американским ученым Б.Франклином.

НЕУЖЕЛИ ?

Обычно молнию рисуют бьющей сверху вниз. Между тем в действительности свечение
начинается снизу и только затем распространяется по вертикальному каналу.
Молния – точнее ее видимая фаза, оказывается, бьет снизу вверх!

ЗАГЛЯНИ НА КНИЖНУЮ ПОЛКУ!

1. Как уберечься от молнии?
( или устройство громоотвода)
2. Эта загадочная молния!

А ЕСТЬ ЛИ ГРОМООТВОД У ТЕБЯ НА ДАЧЕ?

Одним из первых в мире громоотводов (молниеотводов) водрузил над крестом

своего храма сельский священник из Моравии по имени Прокоп Дивиш, крестьянский

сын, ученый и изобретатель.
Это было в июне 1754 года.
___

Первый в России молниеотвод появился в 1756 г. над Петропавловским собором в Петербурге.
Он был сооружен после того, как молния дважды ударила в шпиль собора и подожгла его.

Устали? — Отдыхаем!

Силой тока называется физическая величина, показывающая, какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за 1 с. Обозначается она буквой I

8
«а» класс
1 группа

СИЛА
ТОКА

Что
понимают под силой тока?

Вспомним, что электрический ток – это
упорядоченное движение заряженных
частиц. Движение электрического тока
в проводнике чаще всего сравнивается
с движением воды по трубопроводу. Для
того, чтобы охарактеризовать течение
воды, обычно говорят следующее: некоторая
масса воды протекает через сечение
трубы с определенной скоростью за
конкретный период времени. То же самое
можно говорить и об электрическом токе.
Обратимся к рисунку 1. Ha нем выделено
поперечное сечение проводника, через
которое проходят заряженные частицы
при наличии в проводнике электрического
тока. Как мы помним, в металлах этими
частицами являются свободные электроны,
в жидкостях — ионы. В процессе своего
движения вдоль проводника они переносят
некоторый заряд. Чем больше заряженных
частиц и чем быстрее они движутся, тем
больший заряд будет ими перенесен за
одно и то же время.

Рис. 1

Силой
тока называется физическая величина,
показывающая, какой заряд проходит
через поперечное сечение проводника
за 1 с. Обозначается она буквой
I.
Итак,
чтобы найти силу тока I,
надо электрический заряд q,
прошедший через поперечное сечение
проводника за время t,
разделить на это время:

В 1948 г. на Международной конференции
было предложено в основу определения
единицы силы тока положить явление
взаимодействия двух проводников с
током. С этим явлением поможет ознакомиться
опыт:
На рисунке 2 показано, как при
прохождении тока по двум параллельным
проводникам в одном направлении
проводники притягиваются, а при
прохождении тока по этим же проводникам
в противоположных направлениях
отталкиваются. Силу взаимодействия
проводников с током можно измерить.
Кроме силы тока, она зависит еще от длины
проводников, а также расстояния между
ними и среды, в которой они находятся.

а)

б)

Рис. 2

Чтобы
ввести единицу силы тока, нужно соблюдать
требования. Проводники должны быть
тонкими, очень длинными и находиться в
вакууме на расстоянии 1 м друг от друга.
За
единицу силы тока принимают силу тока,
при которой отрезки двух параллельных
проводников длиной 1 м взаимодействуют
с силой 2*10-7
Н (0,0000002 Н).

Эту
единицу силы тока называют ампером (А).
Она названа в честь французского ученого
Андре Ампера.

Ампер
Андре Мари
(1775-1836)

Если
сила тока
I

известна, то можно найти заряд q,
проходящий через сечение проводника
за время t.
Для этого надо силу тока умножить на
время:

q=It.

Полученное
выражение позволяет определить единицу
электрического заряда — кулон (Кл):
1 кулон = 1
ампер * 1 секунду,
1Кл=1А*1с= 1А*с.

1
Кл — это заряд, который проходит за 1 с
через поперечное сечение проводника
при силе тока 1 А.
За
единицу электрического заряда принимают
электрический заряд, проходящий через
поперечное сечение проводника при силе
тока 1 А за время 1 с
.
Электрический
заряд — это то же, что и количество
электричества.

Амперметр.
Измерение силы тока.

Силу
тока в цепи измеряют прибором, который
называется амперметр. Само слово
«амперметр» состоит из двух слов. «Ампер»
– это единица измерения силы тока, а
«метрио» означает «мерить», поэтому
прибор мы называем измерителем ампера,
измерителем силы тока (рис. 5, а). На шкале
амперметра ставят букву А. На схемах
данный прибор изображают кружком с
буквой А (рис. 5, б).

а)
б)

Рис
5

При
измерении силы тока амперметр включают
в цепь последовательно с тем прибором,
силу тока в котором нужно измерить.
У каждой клеммы прибора стоит свой знак:
«+» или «-». Клемму со знаком «+» нужно
обязательно соединить с проводом, идущим
от положительного полюса источника
тока. А клемму со знаком «-» — с проводом,
идущим от отрицательного источника
тока.
В цепи, состоящей из источника
тока и ряда проводников, соединенных
последовательно, сила
тока во всех участках цепи одинакова.
Это
следует из того, что заряд, проходящий
через поперечное сечение проводников
цепи за 1 с, одинаков. Когда в цепи
существует ток, то заряд нигде не
накапливается, как нигде в отдельных
частях трубы не собирается вода, когда
течет по ней.
Чтобы убедиться в нашем
утверждении, проделаем практическую
работу:
Будем включать амперметр в
различные участки электрической цепи,
состоящей из источника тока, ламп, ключа
и амперметра, и следить за показаниями
прибора.
/watch?feature=player_embedded&v=YlLZt2yhUWw
Из проделанной работы можно сделать
вывод, что сила
тока во всех участках цепи одинакова.

Важно
помнить
,
что тело человека является проводником
электрического тока. Самым опасным в
данном случае параметром является
именно сила тока, а не напряжение, как
думают многие. Ток, пропущенный через
организм человека или животного,
производит негативное для здоровья
воздействие (рис. 7):

Рис. 7

Литература
и источники:
Перышкин А.В. Физика. 8
кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений.
– М.: Дрофа,
2011.
/opredeleniya-po-fizike/68-sila-toka.html
/ru/school/physics/8-klass/belektricheskie-yavleniyab/sila-toka-edinicy-sily-toka

Сила тока I – скалярная физическая величина, равная отношению заряда Δ q, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени Δ t, к этому интервалу времени: Для возникновения и существования постоянного электрического тока в веществе необходимо

Сила
тока. Закон Ома.

I
уровень.

Если в
цепи устанавливается электрический
ток, то это означает, что через поперечное
сечение проводника все время переносится
электрический заряд. Заряд,
перенесенный в единицу времени, служит
основной количественной характеристикой
тока, называемой
 силой
тока
. 

Сила
тока
 I  скалярная
физическая величина, равная отношению
заряда Δ
q,
переносимого через поперечное сечение
проводника за интервал времени Δ
t,
к этому интервалу времени:

Для
возникновения и существования постоянного
электрического
тока 
в
веществе необходимо:

  • во-первых,
    наличие
    свободных заряженных частиц
    .
    Если положительные и отрицательные
    заряды связаны друг с другом в атомах
    или молекулах, то их перемещение не
    приведет к появлению электрического
    тока. Но наличия свободных зарядов еще
    недостаточно для возникновения тока.

  • во-вторых, сила,
    действующая на них в определенном
    направлении
    .
    Если эта сила перестанет действовать,
    то упорядоченное движение заряженных
    частиц прекратится из-за электрического
    сопротивления, оказываемого их движению
    ионами кристаллической решетки металлов или
    нейтральными молекулами электролитов.

На
заряженные частицы, как мы знаем,
действует электрическое поле с силой
F=Eq.
Обычно
именно электрическое поле внутри
проводника служит причиной, вызывающей
и поддерживающей упорядоченное движение
заряженных частиц. Только в статическом
случае, когда заряды покоятся, электрическое
поле внутри проводника равно нулю.
Если
внутри
проводника имеется электрическое поле
,
то между концами проводника, существует
разность потенциалов. Когда разность
потенциалов не меняется во времени, в
проводнике устанавливается постоянный
электрический ток.
Вдоль проводника потенциал уменьшается
от максимального значения на одном
конце проводника до минимального на
другом, так как положительный заряд под
действием сил поля перемещается в
сторону убывания потенциала.

  • в-третьих, постоянный
    электрический ток может быть создан
    только в замкнутой
    цепи
    , в
    которой свободные носители заряда
    циркулируют по замкнутым траекториям.
    Электрическое поле в разных точках
    такой цепи неизменно во времени. 

Закон Ома для участка
цепи. Сопротивление

Сила тока
в проводнике определяется разностью
потенциалов на его концах. Чем больше
разность потенциалов, тем больше
напряженность электрического поля
в проводнике и,
следовательно, тем большую скорость
направленного движения приобретают
заряженные частицы. Согласно формуле
это означает увеличение силы тока.

Для
каждого проводника — твердого, жидкого
и газообразного — существует определенная
зависимость
силы тока от приложенной разности
потенциалов на концах проводника.

Эту зависимость выражает так
называемая вольт-амперная
характеристика
 проводника.
Ее находят, измеряя силу тока в проводнике
при различных значениях напряжения.
Знание вольт-амперной характеристики
играет большую роль при изучении
электрического тока.
Наиболее
простой вид имеет вольт-амперная
характеристика металлических проводников
и растворов электролитов. Впервые (для
металлов) ее установил немецкий ученый
Георг Ом, поэтому зависимость силы тока
от напряжения носит название закона
Ома.

Разность
потенциалов (напряжение) на концах
проводника равна U=φ1-φ2.
Так как ток направлен слева направо, то
напряженность электрического поля
направлена в ту же сторону и φ1
> φ2.

Закон
Ома
 для
участка цепи:

Сила
тока на участке цепи прямо пропорциональна
приложенному к нему напряжению U и
обратно пропорциональна сопротивлению
этого участка R:

Закон
Ома имеет очень простую форму, но доказать
экспериментально его справедливость
довольно трудно. Дело в том, что разность
потенциалов на участке металлического проводника
даже при большой силе тока мала, так как
мало сопротивление проводника.
Обычный
электрометр непригоден для измерения
столь малых напряжений: его чувствительность
слишком мала. Нужен несравненно более
чувствительный прибор. Вот тогда, измеряя
силу тока амперметром, а напряжение
чувствительным электрометром, можно
убедиться в том, что сила тока прямо
пропорциональна напряжению.
Применение
обычных приборов для измерения напряжения
— вольтметров — основано на использовании
закона Ома. Принцип устройства вольтметра
такой же, как у амперметра. Угол поворота
стрелки прибора пропорционален силе
тока. Сила тока, проходящего по вольтметру,
определяется напряжением между точками
цепи, к которой он подключен. Поэтому,
зная сопротивление вольтметра, можно
по силе тока определить напряжение. На
практике прибор градуируют так, чтобы
он сразу показывал напряжение в вольтах.

Основная
электрическая характеристика проводника
— сопротивление.
От этой величины зависит сила тока в
проводнике при заданном
напряжении. Сопротивление
проводника
представляет
собой как бы меру противодействия
проводника направленному движению
электрических зарядов.
 

Сопротивление
зависит от материала проводника и его
геометрических размеров. Сопротивление
проводника длиной l с
постоянной площадью поперечного
сечения S равно:

где ρ —
величина, зависящая от рода вещества и
его состояния (от температуры в
первую очередь). Величину ρ называют удельным
сопротивлением
 проводника. Удельное
сопротивление материала численно равно
сопротивлению проводника из этого
материала длиной
 1
м
и
площадью поперечного сечения
 1
м
2
.
Единицу
сопротивления проводника устанавливают
на основе закона Ома и называют ее Омом.
Проводник
имеет сопротивление 1
Ом,
если при разности потенциалов 1
В сила
тока в нем 1
А.
Единицей
удельного сопротивления является 1
Ом•м. Удельное сопротивление металлов
мало. А вот диэлектрики обладают очень
большим удельным сопротивлением. В
справочных таблицах приводятся значения
удельного сопротивления некоторых
веществ.
Закон
Ома для участка цепи определяет силу
тока на участке электрической цепи при
заданном напряжении между его концами
и известном сопротивлении. Он позволяет
рассчитать тепловые, химические и
магнитные действия тока, так как они
зависят от силы тока. Из закона Ома
вытекает, что замыкать обычную
осветительную сеть проводником малого
сопротивления опасно. Сила тока может
оказаться настолько большой, что это
может иметь тяжелые последствия.

II
уровень. Попробуйте ответить.

  1. Чтобы
    получить электрический ток в проводнике,
    надо…

А. Создать электрические заряды.

Б. Создать электри­ческое поле.

В. Разделить электрические заряды.

  1. Сила
    тока в цепи зависит…

А. Только от свойств проводника.

Б. Только от напряжения на концах
проводника.

В. От напряжения и свойств проводника.

Г. От времени, в течение которого идет
ток.

  1. Сопротивление
    проводника…

А. Не зависит от напряжения и силы тока.

Б. Зависит только от силы тока.

В. Зависит только от напряжения.

Г. Зависит от напряжения и силы тока.

  1. Сопротивление
    проводника характеризует. ..

А. Источник тока.

Б. Свойства проводника.

В. Работу электрического поля по
перемещению заряда.

  1. Закон
    Ома связывает между собой…

А. Силу тока и напряжение.

Б. Силу тока и сопротивление.

В. Напряжение и сопротивление.

Г. Силу тока, напряжение и сопротивление.

  1. Как
    изменится сила тока в цепи, если и
    напряже­ние, и сопротивление уменьшить
    в 3 раза?

А. Увеличится в 9 раз.

Б. Увеличится в 3 раза.

В. Не изменится.

Г. Уменьшится в 3 раза.

Д. Уменьшится в 9 раз.

  1. Как
    изменится сила тока в цепи, если
    напряжение уменьшить в 3 раза, а
    сопротивление увеличить в 3 раза?

А. Увеличится в 9 раз.

Б. Увеличится в 3 раза.

В. Не изменится.

Г. Уменьшится в 3 раза.

Д. Уменьшится в 9 раз.

  1. Как
    изменится сила тока в цепи, если
    напряжение увеличить в 3 раза, а
    сопротивление не менять?

А. Увеличится в 9 раз.

Б. Увеличится в 3 раза.

В. Не изменится.

Г. Уменьшится в 3 раза.

Д. Уменьшится в 9 раз.

  1. Какое
    действие тока используется в
    электролам­пах?

А. Магнитное.

Б. Химическое.

В. Тепловое.

Г. Меха­ническое.

  1. Какое
    действие тока используется в
    аккумулято­рах?

А. Магнитное.

Б. Химическое.

В. Тепловое.

Г. Меха­ническое.

  1. Электрическим
    током называют…

А. Движение электронов по проводнику.

Б. Упорядоченное движение электронов
по проводнику.

В. Упорядоченное движение протонов по
проводнику.

Г. Упорядоченное движение заряженных
частиц.

Д. Движение электрических зарядов по
проводнику.

  1. Под
    действием электрического поля заряженные
    частицы…

А. Перестают двигаться.

Б. Движутся хаотически.

В. Движутся в определенном направлении.

  1. Сила
    тока на участке цепи…

А. Прямо пропорциональна сопротивлению
и обратно пропорциональна напряжению.

Б. Прямо пропорци­ональна напряжению
и обратно пропорциональна сопро­тивлению.

В. Прямо пропорциональна напряжению и
сопротивлению.

Г. Обратно пропорциональна сопротив­лению
и напряжению.

  1. Электродвигатель
    подключен к сети с напряжени­ем 0,48
    кВ и имеет сопротивление 600 Ом. Вычис­лите
    силу тока в электродвигателе.

А. 0,00125 А. В. 288 А. Д. 1,25 А.

Б. 0,8 А. Г. 0,0008 А.

  1. Сила
    тока в нагревательном элементе чайника
    2,5 А, а сопротивление 0,05 кОм. Вычислите
    напряжение на нагревательном элементе
    чайника.

А. 50В. В. 20 В. Д. 12 5 В

Б. 0,125В. Г. 0,05 В. Е. 0,02 В.

  1. Электровентилятор
    имеет сопротивление 0,032 кОм. Каково
    напряжение на вентиляторе, если сила
    то­ка в нем 4 А?

А. 128 В. В. 8 В. Д. 0,008 В.

Б. 125 В. Г. 0,125 В. Е. 0,128 В.

III
уровень. Подсчитайте.

  1. Сопротивление
    алюминиевого провода длиной 0,9 км и
    сечением 10 мм2 равно 2,5 Ом.
    Опреде­лите его удельное сопротивление.

  2. Чему
    равно напряжение на участке цепи, на
    котором совершается работа 800 Дж при
    прохож­дении по участку 50 Кл
    электричества?

  3. Ток
    в электрическом паяльнике 500 мА. Ка­кое
    количество электричества пройдет через
    па­яльник за 2 мин?

  4. Электрический
    утюг включен в сеть с напряже­нием
    220 В. Какова сила тока в нагревательном
    элементе утюга, если сопротивление его
    48,4 Ом?

  5. Какое
    нужно приложить напряжение к про­воднику
    сопротивлением 0,25 Ом, чтобы в про­воднике
    была сила тока 30 А?

  6. Длина
    провода, подводящего ток к потребите­лю,
    равна 60 м. Какое сечение должен иметь
    медный провод, если при силе протекающего
    по нему тока 160 А потеря напряжения
    составляет 8 В?

  7. Определите
    напряжение на концах стального проводника
    длиной 140 см и площадью попереч­ного
    сечения 0,2 мм2, в котором сила тока
    250 мА.

  8. Дуговой
    фонарь, требующий для своего питания
    напряжение 40 В и силу тока 10 А, включен
    в сеть с напряжением 120 В через реостат,
    изго­товленный из константановой
    проволоки сечени­ем 2 мм2.
    Определить сопротивление реостата и
    длину проволоки, необходимой для его
    изготов­ления.

  9. К
    концам стального проводника длиной 20
    м приложено напряжение 3,6 В. Найти
    среднюю скорость направленного движения
    носителей за­рядов в проводнике, если
    их концентрация 4ּ1028
    м-3.

  10. По
    медному проводнику сечением 0,17 мм2
    про­текает ток силой 0,025 А. Определить,
    какая си­ла действует на отдельные
    электроны со стороны электрического
    поля. Какова напряженность поля в
    алюминиевом проводнике сечением 1,4 мм2
    при силе тока 1А?

IV
уровень. Физика и биология (дополнительно)

  1. Электрическое
    сопротивление человеческого тела
    определяется в основном сопротивлением
    верхнего рогового слоя кожи– эпидермиса.
    Тонка, нежная и особенно покрытая потом
    или увлажненная кожа, а также кожа с
    поврежденным наружным слоем хорошо
    проводит электрический ток. А вот сухая,
    огрубевшая кожа является плохим
    проводником. В зависимости от состояния
    кожы, пути прохождения тока, значения
    электрического сопротивления тела
    человека состоявляют от 9,5 – 10 кОм до
    100 кОм. Электрическое сопротивление от
    ладони одной руки к ладони другой при
    напряжении 220 В составляет 1,6 кОм.
    Определите силу тока во всех указанных
    случаях.

  2. Не
    все значения, полученные вами, используются
    в медицине, хотя вроде бы сопротивление
    позволяет это сделать.

При силе переменного
тока 20-25 мА, частотой 50 Гц затрудняется
дыхание, возникает мгновенная судорога
мышц. При силе тока 90-100 мА возникает
паралич дыхания, а при длительном
воздействии (3с и более) – паралич сердца.

Принимая в расчет
среднее сопротивление тела человека в
3 кОм, определите, при каком напряжение
наступает паралич сердца.

  1. Ткани
    живых организмов весьма разнородны по
    составу. Органические вещества, из
    которых со­стоят плотные части тканей,
    представляют собой диэлектрики. Однако
    жидкости содержат, кроме органических
    коллоидов, растворы электроли­тов и
    поэтому являются относительно хорошими
    проводниками. Наибольшую электропроводность
    имеют спинномозговая жидкость, сыворотка
    кро­ви. Плохими проводниками, которые
    следует от­нести к диэлектрикам,
    являются роговой слой кожи, сухожилия
    и особенно костная ткань без надкостницы.

Удельная электропроводность спинномозго­вой
жидкости равна 1,8 Ом -1 * м -1,
а сыворотки крови 1,4 Ом -1 * м -1.
Определите сопротивление этих материалов,
если представить, что они на­ходятся
в цилиндрическом капилляре длиной 5 см
и сечением 0,1 см2.

(удельная
электропроводность
σ=1/ρ
– величина
обратная удельному сопротивлению)

Определение сила тока в физике

: сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.

СИЛА ТОКА
является количественной характеристикой электрического тока- это физическая величина, равная количеству электричества, протекающего через сечение проводника за единицу времени. Измеряется в амперах.

Для электропроводки в квартире сила тока играет огромную роль, потому что исходя из максимально возможного значения для отдельной линии, идущей от электрощита зависит сечение проводника и величина максимального тока автоматического выключателя, защищающего электрический кабель от повреждений в случае возникновения .

Поэтому, если не правильно выбрано сечение и автоматический выключатель- его будет просто выбивать, а заменить его на более мощный просто не получится.

Например, самые распространенные провода и кабеля в электропроводке сечением 1.5 квадратных миллиметра- из меди или 2.5- из алюминия. Они рассчитаны на максимальный ток 16 Ампер или подключение мощности не более 3 с половиной киловатт. Если Вы подключите мощные электропотребители превышающие эти пределы, то просто заменить автомат на 25 А нельзя- не выдержит электропроводка и придется от щита перекладывать медный кабель сечением 2. 5 кв. мм, который рассчитан на максимальный ток 25 А.

Единицы измерения мощности электрического тока.

Кроме Амперов, Мы часто сталкиваемся с понятием мощности электрического тока. Эта величина показывает работу тока, совершенную в единицу времени.

Мощность равняется отношению совершенной работы ко времени, в течение которого она была совершена.
Мощность измеряется в Ваттах и обозначается буквой Р. Высчитывается по формуле P = А х B, т. е. для того что бы узнать мощность- необходимо величину напряжения электросети умножить на потребляемый ток, подключенными к ней электроприборами, бытовой техникой, освещением и т. д.

На электропотребителях часто на табличках или в паспорте только указывается потребляемая мощность, зная которую легко можно высчитать ток. Например, потребляемая мощность телевизором 110 Ватт. Что бы узнать величину потребляемого тока- делим мощность на напряжение
220 Вольт и получаем 0. 5 А.
Но учтите, что это максимальная величина, в реальности она может быть меньше т. к. телевизор на низкой яркости и при других условиях будет меньше расходовать электроэнергии.

Приборы для измерения электрического тока.

Для того что бы узнать реальный расход электроэнергии с учетом работы в разных режимах для электроприборов, бытовой техники и т. п. — нам понадобятся электроизмерительные приборы:

  1. Амперметр
    — хорошо всем знакомый с практических уроков физики в школе (рисунок 1). Но в быту и профессионалами они не используются из-за непрактичности.
  2. Мультиметр
    — это электронное устройство выполняет многоразличных замеров, в том числе и силы тока (рисунок 2). Очень широко распространен, как среди электриков так и в быту. Как с его помощью измерять силу тока Я уже рассказывал .
  3. Тестер
    — то же самое практически, что и мультиметр, но без использования электронники со стрелкой, которая указывает величину измерения по делениям на экране. Сегодня редко можно встретить, но они широко использовались в советское время.
  4. Измерительные клещи
    электрика (рисунок 3), именно ими Я пользуюсь в своей работе, потому что они не требуют разрыва проводника для измерения, нет необходимости лезть под напряжение и отключать нагрузку. Ими измерять одно удовольствие- быстро и легко.

Как правильно измерять силу тока.

Для того что бы измерить силу для потребителей , необходимо один зажим от амперметра, тестера или мультиметра присоединить к плюсовой клемме аккумулятора или проводу от блока питания или трансформатора, а второй зажим- к проводу идущему к потребителю и после включения режима измерения постоянного тока с запасом по верхнему максимальному пределу- делать замеры.

Будьте аккуратны при размыкании работающей цепи возникает дуга, величина которой возрастает вместе с силой тока.

Для того что бы измерить ток для потребителей подключаемых напрямую в розетку или к электрическому кабелю от домашней электросети, измерительное устройство переводится в режим измерения переменного тока с запасом по верхнему пределу. Далее тестер или мультиметр включаются в разрыв фазного провода. Что такое фаза читаем в .

Все работы необходимо проводить только после снятия напряжения.

После того как все готово, включаем и проверяем силу тока. Только следите, что бы Вы не касались оголенных контактов или проводов.

Согласитесь, что выше описанные методы очень не удобны и да же опасны!

Я уже давно в своей профессиональной деятельности электрика пользуюсь для измерения силы тока токоизмерительными клещами
(на картинке справа). Они не редко идут в одном корпусе с мультиметром.

Мерить ими просто- включаем и переводим в режим измерения переменного тока, затем разводим находящиеся сверху усы и пропускаем во внутрь фазный провод, после этого следим что бы они плотно прилегли к друг другу и производим измерения.

Как видите- быстро, просто и можно измерять силу тока под напряжением данным способом, только будьте аккуратны не закоротите в электрощите случайно соседние провода.

Только помните, что для правильного замера- нужно делать обхват только одного фазного провода,
а если обхватить цельный кабель, в котором вместе идут фаза и ноль- измерения провести будет не возможно!

Похожие материалы:

Электрическим током называют направленное движение заряженных частиц в определённом направлении по проводнику.

Ток в проводнике

Для того чтобы ток возник в проводнике, необходимо, чтобы в какой-то среде были свободные электрические заряды. Двигаться эти заряды заставляет некая сила F, равная величине заряда q, умноженной на напряжённость поля Е.

Направление движения положительных зарядов принимают за направление тока.

Электрическое поле существует, если разность потенциалов между любыми двумя точками проводника, находящегося в этом поле, не равна нулю.

Однако, в таком поле направленное движение электрических зарядов приведёт к тому, что потенциалы на концах проводника станут одинаковыми. Движение зарядов прекратится. Следовательно, исчезнет и электрическое поле. Чтобы поддержать существование электрического поля, необходимо устройство, которое называют источником тока. Источником тока могут быть батареи, аккумуляторы, электрогенераторы, солнечные батареи.

Постоянный и переменный ток

Постоянный ток

Постоянным называют ток, направление и величина которого не меняются с течением времени. График постоянного тока относительно оси времени представляет собой прямую линию.

Электрическое поле, с помощью которого создаётся постоянный ток в проводнике, называют стационарным.

Простейший источник постоянного тока – химический элемент (аккумулятор или гальванический элемент). Направление тока в таком источнике самопроизвольно меняться не может.

Переменный ток

Переменным называется ток, величина и направление которого, в отличие от постоянного тока, с течением времени меняются по определённой закономерности. Причём, эти изменения повторяются через определённые периоды времени.

Если построить график переменного тока, то мы увидим, что он имеет форму синусоиды.

Временной промежуток, в течение которого происходит полный цикл изменения тока, называется периодом
. А число полных периодов в 1 секунду, называют частотой переменного тока
. Максимальное значение тока во время полного периода называется амплитудным значением тока
. Значение тока в любой выбранный момент времени называют мгновенным значением тока
.

Источниками переменного тока являются генераторы переменного тока.

Для освещения и промышленных целей переменный ток вырабатывают мощными генераторами, которые приводятся в движение двигателями внутреннего сгорания, паровыми или водяными турбинами.

Сила тока

Силой тока
называют величину, равную заряду, который протекает через поперечное сечение проводника в единицу времени.

В международной системе единиц (СИ) сила тока измеряется в амперах.

Для участка цепи сила тока по закону Ампера прямо пропорциональна напряжению U, приложенному к участку цепи, и обратно пропорциональна сопротивлению проводника этого участка R.

Эта формула справедлива для постоянного тока.

Силу тока измеряют с помощью специального прибора – амперметра.

Напряжение в сети переменного тока
изменяется по гармоническому закону

U = U m cos ωt

Переменный электрический ток в проводнике возникает под действием переменного электрического поля. Частота и фаза колебаний переменного тока совпадают с частотой и фазой колебаний напряжения.

Мгновенное значение силы переменного тока выражается формулой

i = I m cos ωt

где i
– мгновенное значение силы тока

I m
— амплитудное значение силы тока

ω
– угловая частота

ω = 2πf

f
– частота переменного тока

Амплитудное значение силы тока равно I m = U m /R

Действующим значением силы переменного тока называется такое его значение, при котором средняя мощность в проводнике в цепи переменного тока равна мощности в этом же проводнике в цепи постоянного тока.

I Д = 1,44 I m

Практически всё электрооборудование промышленных предприятий, бытовые приборы питаются от сетей переменного тока.

Начиная с этого урока, мы начинаем повторение полученных нами знаний в восьмом классе об электрическом токе, а также углубим эти знания.

Определение. Электрический ток
— направленное упорядоченное движение заряженных частиц.

Упомянутые частицы могут быть совершенно разными: электронами, ионами (как положительными, так и отрицательными). Даже обычное макротело (например, шарик), которому придан некоторый заряд и некоторая скорость, своим движением производит ток. Важно также понимать, что то самое упорядоченное движение не обязано распространяться на все частицы. Каждая частица может двигаться хаотически, однако в целом вся масса этих частиц смещается в определенном направлении, и именно это смещение обуславливает наличие тока (рис. 1):

Рис. 1. Модель движения заряженных частиц (наличие хаотических скоростей каждой отдельной частицы и общая скорость смещения всех частиц одновременно (скорость, определяющая ток))

Для простоты мы будем изучать так называемый постоянный ток
, то есть тот ток, при котором заряженные частицы не меняют ни модуля скорости, ни ее направления.

Ток имеет три основных действия (свойства):

Главной физической величиной, характеризующей ток, является сила тока.

Определение. Сила тока
— физическая величина, равная отношению заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени, за который этот заряд прошел. Обозначение: . Единица измерения: А — ампер (в честь французского физика Андре-Мари Ампера,
рис. 2)

Иначе говоря, сила тока определяет скорость прохождения зарядов сквозь проводник.

Рис. 2.
Андре-Мари Ампер ()

Прибором для измерения силы тока является амперметр (рис. 3). Это электрический прибор, который необходимо подключить в цепь последовательно тому участку, силу тока на котором необходимо измерить.

Рис. 3. Внешний вид амперметра ()

Рис. 4. Обозначение амперметра на электрической схеме

Рассмотрим случай протекания постоянного тока в цилиндрическом проводнике (рис. 5) и выведем формулу определяющую скорость упорядоченного движения электронов (а именно они движутся в металлах).

Рис. 5. Схема протекания тока в проводнике

Запишем определение силы тока:

За время поперечное сечение успели пересечь все те электроны, находящиеся в пространстве проводника, ограниченном длиной (расстояние, которое прошли электроны за время ). Поэтому можно посчитать как:

Здесь: — заряд одного электрона; — концентрация электронов в проводнике.

Подставив это равенство в определение силы тока:

и учтя, что

Получаем формулу:

То есть сила тока и скорость движения электронов — прямо пропорциональные величины.

Для определения концентрации электронов необходимо применить формулы из курса молекулярной физики. Если сделать предположение, что на каждый атом вещества проводника приходится один электрон, то тогда справедливо:

Зная, что

Подставив

То есть при нашем допущении концентрация свободных электронов зависит только от материала проводника (плотности и молярной массы).

Для оценки порядка искомой скорости направленного движения электронов рассмотрим ток в 1 А, текущий по медному проводнику сечением 1 . Согласно формулам:

То есть, как можно убедиться, скорость движения электронов чрезвычайно мала. Быстрота же срабатывания всех электрических приборов, в частности, ламп, обусловлена тем, что двигаться начинают все электроны по всему объёму проводника практически одновременно.

На следующем уроке мы рассмотрим условия, наличие которых обязательно для существования тока.

Список литературы

  1. Тихомирова С.А., Яворский Б.М. Физика (базовый уровень) — М.: Мнемозина, 2012.
  2. Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физика 10 класс. — М.: Илекса, 2005.
  3. Мякишев Г.Я., Синяков А.З., Слободсков Б.А. Физика. Электродинамика. — М.: 2010.
  1. Physics.ru ().
  2. Mugo.narod.ru ().
  3. Электрический ток. Сила и плотность тока ().

Домашнее задание

  1. Стр. 101: № 775. Физика. Задачник. 10-11 классы. Рымкевич А.П. — М.: Дрофа, 2013. ()
  2. Движутся ли заряженные частицы в проводнике, по которому не течет ток?
  3. Какие действия тока можно наблюдать, пропуская ток через морскую воду?
  4. При какой силе тока за 4 с сквозь поперечное сечение проводника проходит 32 Кл?
  5. *Возможен ли электрический ток в отсутствии электрического поля?

Сила тока — Физическая энциклопедия

СИЛА ТОКА электрического — величина (I), характеризующая упорядоченное
движение электрич. зарядов и численно равная кол-ву заряда,
протекающего через определ. поверхность
в единицу времени:

В гауссовой системе единиц С. т. имеет размерность
и измеряется в единицах СГС, к-рые иногда наз. с т а т а м п е р а м и.
В СИ единица С. т. является основной и носит назв. ампер (1А3*109
СГС).

Часто в качестве синонима С. т. говорят просто о токе или об электрич.
токе, напр. «ток в цепи» или «отношение напряжения к току» и т. п. Для
уточнения распределения тока в пространстве вводят вектор плотности
электрического тока j(r,t)
, и тогда С. т., или суммарный ток, протекающий
через площадку DS, определяется как поток вектора j через эту площадку
Следовательно,
(где n — нормаль
к; при
этом l считается положительным, если в направлении n переносится положит.
заряд). В т. н. линейных проводниках распределение j однородно по
сечению и
, где
— нормальное сечение проводника. Плотность тока j(r,t)и плотность
электрич. заряда
составляют пространственную и временную компоненты единого 4-вектора плотности
тока, 4-дивергенция к-рого равна нулю (т. е. этот 4-ток является чисто
вихревым). В 3-мерном представлении это даёт ур-ние непрерывности
выражающее закон сохранения электрич. заряда. Его интегральная форма

показывает, что ток, протекающий через замкнутую поверхность S, охватывающую
объём V, равен изменению во времени суммарного заряда Q, сосредоточенного
внутри V.

Измерения С. т. обычно осуществляются по его магн. действию. При этом
различают истинно электрич. ток с плотностью
(ток проводимости, конвекционный и т. п.) и ток смешения с плотностью
(D — вектор электрич. индукции). Иногда величину
называют полным током.

Лит.: Т а м м И. И., Основы теории электричества, 10 изд., М.,
1989; Джексон Дж., Классическая электродинамика, пер. с англ., М., 1965.

   
  Предметный указатель 
    >>   

Сила электрического тока

В § 8-и мы рассмотрели опыт с лампочкй и двумя спиралями. Мы отметили, что под изменением силы тока будем понимать изменение потока электронов внутри проводника. Это относилось к твёрдым металлическим проводникам. Напомним: в газообразных и жидких проводниках, например, в расплавленных или растворённых веществах электроток создаётся как электронами, так и ионами (см. § 8-й).

Важно: все движущиеся заряженные частицы являются носителями (переносчиками) электрического заряда. Следовательно, под силой тока более верно понимать не общее количество самых разнообразных заряженных частиц (электронов и/или ионов), переносящих разные заряды за выбранное время наблюдения, а общий заряд, переносимый через проводник за единицу времени. В виде формулы это выглядит так:

      I  =   q I – сила электрического тока в проводнике, А
q – протекающий через проводник заряд, Кл
t – время наблюдения, с
t

Итак, сила тока – физическая величина, показывающая заряд, проходящий через проводник за единицу времени.

Для измерения силы тока используют прибор амперметр (см. рисунок). Его всегда включают последовательно с тем участком цепи, в котором нужно измерить силу тока. Единица силы тока – 1 ампер (1 А). Её устанавливают, измеряя силу взаимодействия (притяжения или отталкивания) проводников с током. В качестве пояснения посмотрите на рисунок с полосками фольги на странице, открывающей эту тему.

За 1 ампер принимают силу такого тока, который при прохождении по двум параллельным прямым проводникам бесконечной длины и малого диаметра, расположенным на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме, вызывает на каждый 1 м длины силу взаимодействия 0,0000002 H.

Познакомимся теперь с законами распределения сил токов в цепях с различными соединениями проводников. Проведём опыты.

На схемах а-б-в лампа и реостат соединены последовательно. Сначала амперметр включён между реостатом и лампой (схема а), и сила тока обозначена символом Iобщ. Затем амперметр помещён слева от реостата (схема б), и сила тока обозначена символом I1. После амперметр помещён слева от лампы (схема в), и сила тока обозначена символом I2.

Многократные измерения в этом и во всех других аналогичных опытах показывают, что во всех участках цепи с последовательным соединением проводников силы токов равны друг другу (то есть одинаковы):

  Iобщ  =  I1  =  I2  =  …

На схемах г-д-е две лампы соединены параллельно. Сначала амперметр расположен в неразветвлённой части цепи (схема г), и сила тока обозначена символом Iобщ. Затем амперметр помещён слева от первой лампы (схема д), и сила тока обозначена I1. После амперметр помещён слева от второй лампы (схема е), и сила тока обозначена I2.

Многократные измерения показывают, что сила тока в неразветвлённой части цепи с параллельным соединением проводников (общая сила тока) равна сумме сил токов во всех параллельных ветвях этой цепи:

  Iобщ  =  I1  +  I2  +  …

физических величин и единиц | Физика

Предположим, вы проезжаете 10,0 км от университета до дома за 20,0 мин. Вычислите свою среднюю скорость (a) в километрах в час (км / ч) и (b) в метрах в секунду (м / с). (Примечание: средняя скорость — это расстояние, разделенное на время в пути.)

Стратегия

Сначала мы вычисляем среднюю скорость с использованием данных единиц. Затем мы можем получить среднюю скорость в желаемых единицах, выбрав правильный коэффициент преобразования и умножив на него.Правильный коэффициент преобразования — это тот, который отменяет ненужную единицу и оставляет желаемую единицу на своем месте.

Решение для (а)

(1) Рассчитайте среднюю скорость. Средняя скорость — это расстояние, разделенное на время в пути. (Примите это определение как данность — средняя скорость и другие концепции движения будут рассмотрены в следующем модуле.) В форме уравнения,

[латекс] \ text {средняя скорость =} \ frac {\ text {расстояние}} {\ text {time}} [/ latex].

(2) Подставьте указанные значения для расстояния и времени.

[латекс] \ text {средняя скорость =} \ frac {\ text {10} \ text {.} 0 \ text {km}} {\ text {20} \ text {.} 0 \ text {min}} = 0 \ text {.} \ Text {500} \ frac {\ text {km}} {\ text {min}} [/ latex].

(3) Преобразование км / мин в км / ч: умножьте на коэффициент преобразования, который отменит минуты и оставит часы. {2}} [/ latex],

, что явно не является желаемой единицей измерения км / ч.

(2) Убедитесь, что единицы окончательного ответа — это желаемые единицы. Задача попросила нас решить для средней скорости в единицах км / ч, и мы действительно получили эти единицы.

(3) Проверьте значащие цифры. Поскольку каждое из значений, приведенных в задаче, состоит из трех значащих цифр, ответ также должен состоять из трех значащих цифр. Ответ 30,0 км / ч действительно состоит из трех значащих цифр, так что это уместно. Обратите внимание, что значащие цифры в коэффициенте преобразования не имеют значения, потому что час равен , а — 60 минутам, поэтому точность коэффициента преобразования идеальна.

(4) Затем проверьте, обоснован ли ответ. Давайте рассмотрим некоторую информацию из проблемы: если вы проехали 10 км за треть часа (20 минут), вы бы проехали в три раза больше за час. Ответ кажется разумным.

Решение для (b)

Есть несколько способов перевести среднюю скорость в метры в секунду.

(1) Начните с ответа на вопрос (а) и преобразуйте км / ч в м / с. Требуются два коэффициента преобразования: один для преобразования часов в секунды, а другой для преобразования километров в метры.

(2) Умножение на эти дает

[латекс] \ text {Средняя скорость} = \ text {30} \ text {.} 0 \ frac {\ text {km}} {\ text {h}} \ times \ frac {1 \ text {h}} {\ text {3,600 с}} \ times \ frac {1, \ text {000} \ text {m}} {\ text {1 км}} [/ latex],

[латекс] \ text {Средняя скорость} = 8 \ text {.} \ Text {33} \ frac {\ text {m}} {\ text {s}} [/ latex].

Обсуждение для (б)

Если бы мы начали с 0,500 км / мин, нам потребовались бы другие коэффициенты пересчета, но ответ был бы тот же: 8.33 м / с.

физических величин

физических величин

Префиксы
Общее введение в системы единиц измерения
Введение в систему единиц СИ

Таблица системы единиц СИ

Плотность магнитного потока

Размер Блок (аббревиатура) Описание Выведение из базовых единиц Более четкое определение
Механика
усилие ньютон (Н) сила, которая ускоряет массу в 1 килограмм со скоростью 1 метр на
секунда в секунду
м x кг x с -2 м x кг / с 2
давление или напряжение паскаль (Па) давление или напряжение 1 ньютон на квадратный метр м -1 x кг x с -2 Н / м 2
Общие
частота герц (Гц) частота любого периодического события или цикла, которое происходит один раз за
второй
с -1 1 / с
энергия джоуль (Дж) работа, совершаемая силой в 1 ньютон, перемещающейся на 1 метр в направлении
сила
м 2 x кг x с -2 м 2 x кг / с 2
мощность ватт (Вт) мощность, производящая энергию в 1 джоуль за одну секунду м 2 x кг x с -3 Дж / с
Электрооборудование
количество электроэнергии кулон (C) количество электроэнергии, переносимой за одну секунду током в 1 ампер с x A с x A
электрический потенциал вольт (В) разность электрических потенциалов между концами проводника
где при токе 1 ампер рассеивается 1 ватт
м 2 x кг x с -3 x A -1 W / A или J / C
емкость фарад (F) емкость конденсатора, где существует разность потенциалов 1 вольт
после зарядки 1 кулон электричества
м -2 x кг -1 x s 4 x A 2 C / V
индуктивность генри (H) индуктивность замкнутой цепи, в которой 1 вольт вырабатывается током
изменение на 1 ампер в секунду
м 2 x кг x с -2 x A -2 Вт / А
сопротивление Ом (Омега) сопротивление проводника, в котором 1 вольт производит ток величиной
1 ампер
м 2 x кг x с -3 x A -2 В / А
проводимость симен (S) Проводимость проводника, в котором вырабатывается ток силой 1 ампер
на 1 вольт (это величина, обратная сопротивлению)
м -2 x кг -1 x s 3 x A 2 A / V или (Omega) -1
мобильность м 2 V -1 с -1 мобильность м -1 x кг -1 x s 2 x A м 2 V -1 с -1
Свет
световой поток люмен (лм) Световой поток, излучаемый точечным источником в телесном угле 1 стерадиан
с равномерной интенсивностью 1 кандела — другими словами, общий световой поток
от источника света во всех направлениях вместе
кд x sr кд x sr
освещенность люкс (лк) Освещенность, создаваемая равномерно распределенным световым потоком 1 люмен
на площади в 1 квадратный метр — другими словами, количество падающего света
на заданном участке
м -2 x cd x sr лм / м 2
Магнетизм
магнитный поток Вебер (Wb) магнитный поток в цепи из 1 витка, который производит 1 вольт, если поток
были уменьшены до нуля за 1 секунду
м 2 x кг x с -2 x A -1 В x с
плотность потока тесла (Т) , определяемая как магнитный поток 1 Вебер на квадрат.
метр
кг x с -2 x A -1 Вт / А

Обратите внимание, что если объект назван в честь кого-то, полное название объекта
пишется строчными буквами, в сокращении — первая буква
заглавные.

Префиксы

И базовые, и производные единицы в системе СИ могут иметь любое число
добавленных префиксов. Эти префиксы используются для умножения или деления размера
базового блока, чтобы произвести другой, более удобный блок. Такие же приставки
используются для всех агрегатов. Эти префиксы и их значения:

Префикс (символ) Умножить на Префикс Умножить на
дека (да) 10 1 деци (г) 10 -1
га (ч) 10 2 санти (в) 10 -2
кило (кг) 10 3 милли (м) 10 -3
мега (M) 10 6 микро (u) 10 -6
гига (G) 10 9 нано (н) 10 -9
тера (Т) 10 12 пик (п) 10 -12
пета (P) 10 15 фемто (ж) 10 -15
exa (E) 10 18 атто (а) 10 -18
zetta (Z) 10 21 zepto (z) 10 -21
йотта (г) 10 24 лет 10 -24

Символы для этих префиксов добавляются в начало символа
для единицы, чтобы получить символ для новой единицы. Из-за использования заглавных букв
эти префиксы и символы единиц не перекрываются. An
Ампер-секунда может быть сокращена как, а аттосекунда — как.

Единственная единица измерения, которая трактуется иначе, — это килограмм. В этом
в этом случае приставка килограмм заменяется на что-то другое, хотя килограмм
это базовая единица, а не грамм. Микрокилограмма не существует
— это всего лишь миллиграмм.

Еще одним преимуществом системы СИ является то, что все единицы измерения
одного и того же измерения связаны друг с другом степенями десяти, что делает
легко конвертировать.Например, легко преобразовать метры в
миллиметров (просто переместите десятичную запятую на три разряда вправо), но больше
трудно преобразовать мили в дюймы.

Системы единиц

Система единиц — это просто набор из одной или нескольких отдельных единиц. Системы
of units обычно определяют несколько единиц для каждого измерения. Например,
имперская система единиц определяет дюймы, футы, ярды и мили.
как единицы длины. Системы единиц также обычно охватывают более одного
размерность — имперская система также включает единицы измерения массы, силы, температуры,
и так далее.

Системе единиц требуется несколько базовых величин , которые определяют
базовых блоков системы. Это единицы, которые определяются
реальные, физические примеры чего-то, например, определяемого килограмма
стандартной эталонной массой, которой является реальный объект. Все остальные единицы
в системе затем определяются в терминах этих базовых единиц. Эти другие
единицы называются производными единицами , поскольку они являются производными от базовой
единицы.

Количество необходимых базовых блоков зависит от объема системы
единицы.Объем — это просто набор всех размеров, для которых система
есть единицы. Чтобы охватить все размеры, необходимые для механики, базовые блоки
для длины, массы и времени достаточно, а также для охвата термодинамики,
базовая единица измерения температуры. Все остальные единицы могут быть получены из этих
четыре.

Более конкретно, любая производная единица может быть определена как каждая из четырех
базовые единицы, возведенные в определенную степень, умноженные вместе, а затем
умноженное на какое-то число. Например, единица ускорения может быть
определяется как:

Ускорение = Длина 1 x Масса 0 x Время -2
x Температура 0 x n

Поскольку все, что возведено в степень 1, является само по себе, и все
в степени 0 — это всего лишь 1, в данном случае определение ускорения
можно упростить до:

Ускорение = Длина x Время -2 x n

Значение n — единственная часть этого определения, которая изменится
от одной системы единиц к другой, и это касается не только ускорения,
но для любой производной единицы.Итак, отличия систем единиц измерения
на самом деле являются просто значениями базовых единиц, а значения n для всех
производных единиц.

Помнить, что умножение на время -2 то же самое, что и деление
на Time2, то определение единиц ускорения идентично
формуле механики для расчета ускорения. Единственная разница
это умножение на n.

Система единиц, в которой n всегда равно 1 для каждой единицы (называется когерентной
набор единиц) имеет то преимущество, что результаты любого расчета
уже в правильных единицах.Необязательно помнить о умножении
чем угодно, чтобы преобразовать результат в правильные единицы.

Система единиц СИ

Международная система единиц — это современная версия метрической системы.
Эта система также известна под аббревиатурой SI, сокращенной формой системы?
название на французском (Système International d? Unités.) Это
связная система и имеет семь независимых базовых блоков. СИ имеет базовые единицы
за:

  • Длина
  • Масса
  • Время
  • Температура
  • Электрический ток
  • Интенсивность света
  • Количество вещества

Используя определение основных единиц для этих семи измерений, единицы СИ могут быть
легко используется не только в механике и термодинамике, но и в химии,
электрические расчеты и многие другие области. Определения базы
единицы:

Длина

Единица измерения длины в системе СИ — метр (м). Он определяется как длина
путь, пройденный светом в вакууме за промежуток времени 1/299
792 458 секунды. Это не производная единица, потому что ее определение включает
конкретная физическая вещь (свет), а также другая единица СИ (вторая).

Масса

Единицей измерения массы в системе СИ является килограмм (кг), который равен массе
международный прототип килограмма.

Время

Единицей измерения времени в системе СИ является секунда (с).Это определяется как продолжительность
9 192 631770 периодов излучения, соответствующего переходу
между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния цезия-133
атом. Проще говоря, это время, необходимое для получения определенного количества света.
волны света определенного цвета, чтобы пройти.

Температура

Кельвин (K) — это единица СИ для термодинамической температуры. Это 1 / 273,16
термодинамической температуры тройной точки воды или в другом
Словом, температура тройной точки воды 273. 16 кельвинов. Если
вы берете замкнутый объем и наполняете его только водой (без воздуха), а затем
охладите его, пока лед, вода и водяной пар не будут присутствовать и не будут в равновесии
(ни увеличения, ни уменьшения количества), то это всегда будет
происходят при точно такой же температуре. Это намного точнее
чем просто измерение температуры замерзания или кипения, которые меняются в зависимости от
давление воздуха и даже движение воды.

Электрический ток

Единицей измерения тока в системе СИ является ампер (А). Ампер как постоянный ток
протекает через параллельные проводники на расстоянии 1 метра друг от друга, что может вызвать
сила 2х10-7 ньютонов на метр длины проводника.

Сила света

Кандела (кд) — это единица СИ для силы света. Он определяется как
источник света, излучающий монохроматическое излучение частотой 540х1012 герц.
и имеет интенсивность 1/683 Вт на стерадиан. Проще говоря, это
интенсивность источника света определенного цвета, вызывающая 1/683
ватт, чтобы упасть на площадь в 1 квадратный метр, когда он находится на расстоянии одного метра от этого
источник света.

Это не то же самое, что общая мощность источника света, и
он такой же, как яркость света, когда он достигает этого расстояния
от 1 метра.Существуют и другие единицы для этих величин, и они производятся
от канделы.

Количество вещества

SI также имеет определение для определенного количества элементарных объектов,
это могут быть атомы, молекулы, электроны или что-то еще.
Единица называется моль (моль) и определяется как количество атомов.
присутствует в 0,012 килограмма углерода-12. Другими словами, 1 моль углерода-12
имеет массу 12 грамм.

Производные единицы СИ

В следующей таблице показаны производные единицы СИ вместе с размером.
что они представляют, и как они получены из семи основных единиц СИ.Дополнительный юнит «стерадиан» используется для некоторых юнитов, имеющих
со светом. Радиан — это угол, определяемый центром круга и
две точки на окружности, которые находятся на том же расстоянии, что и окружность?
радиус. Другими словами, если вы возьмете круг радиусом 1 метр и
Измерьте точки на расстоянии 1 метра вокруг него, угол, который они измеряют, будет
1 радиан. Стерадиан (sr) — это просто радиан, расширенный в двух измерениях,
которую можно было представить в виде пирамиды вместо клина. Обратите внимание, что
единицей измерения длины не обязательно должны быть метры.Радианы и стерадианы не
меняются независимо от того, какие единицы используются для их объяснения.

Авторские права © 1996 Toby Hamilton Corrections
© 1999 Кароль Кална

Базовое физическое количество: Текущее? | Форум электроники (схемы, проекты и микроконтроллеры)

Мне было очень любопытно посмотреть, как будет развиваться эта ветка.

Я до сих пор не слышал веской причины, по которой базовое количество не может быть электрическим зарядом, из которого мы могли бы получить электрический ток и другие величины.

Некоторые здесь говорят, что такие величины были разработаны таким образом, чтобы их было легко измерить.Итак, рассмотрите полный список общепринятых и официально определенных основных физических величин:

Измеритель . Длина равная 1650763,73 длины волны в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями 2p10 и 5d5 атома криптона-86.

Килограмм . Масса международного прототипа килограмма, который представляет собой платино-иридиевый цилиндр, хранящийся в Международном бюро мер и весов под Парижем.Килограмм примерно равен массе 1000 кубических сантиметров воды при ее температуре максимальной плотности.

Второй . Длительность 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующая переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия 133.

Ампер . Постоянный ток, который, если он поддерживается в двух прямых параллельных проводниках бесконечной длины, с ничтожно малым круглым поперечным сечением и помещен на расстоянии 1 метра в вакууме, создает между этими проводниками силу, равную 2 E-07 ньютон на метр длины.

Кельвин . Единицей термодинамической температуры является доля 1 / 273,16 термодинамической температуры тройной точки воды.

Моль . Это количество вещества системы, которое содержит столько же элементарных объектов, сколько атомов в 0,012 кг углерода-12.

Кандела . Сила света в заданном направлении источника, который испускает монохроматическое излучение с частотой 540 Е + 12 Гц и имеет силу излучения в этом направлении 1/683 ватт на стерадиан.

Итак, какую из этих величин, по вашему мнению, легко измерить?

Красота кулона в том, что это точное число электронов или протонов, целое число. Фактически, в кулонах заряда ровно 6 241 450 383 000 000 000 электронов или протонов. Я считаю, что это то, что физики называют зернистостью. Например, у вас не может быть 0,43 электрона. Я не говорю, что электрон или протон легче измерить или посчитать в лаборатории, но, на мой взгляд, это определение является наиболее точным из всех.Так почему мы не можем сказать, что электрический заряд является истинной базовой величиной? Должна быть какая-то причина, и это то, что мне любопытно узнать! Что-то в поведении заряженных частиц, таких как электроны, не делает их хорошим воспроизводимым стандартом?

единиц и размерности

единиц и размерности

Единицы и размерность

Содержание

  • Физические величины и связанные с ними измерения
  • Основные физические величины
  • Механические физические величины
  • Электрические физические величины
  • Алгебра размерности
  • Преобразование систем единиц
  • Определения основных единиц
  • Определения производных единиц
  • Константы преобразования единиц
  • Физические константы
  • Физические уравнения
  • Физические величины и связанные с ними измерения

       Ошибки могут возникать при написании уравнений для решения задач в классической
    физика. Многие из этих ошибок можно предотвратить, выполнив измерение
    проверьте уравнения. Все физические величины имеют фундаментальное измерение
    это не зависит от единиц измерения. Основные физические размеры
    являются: длина, масса, время, электрический заряд, температура и сила света.
    
       Существует ряд систем единиц измерения физических размеров.
    Система MKS основана на измерении метра, килограмма и секунды. Система CGS
    основывается на сантиметре, грамме, секунде измерения.Английская система основана на
    на ногах, фунт, второе измерение. Несколько физических измерений и
    связанными единицами измерения в этих трех системах являются:
    
    
            Система единиц физических величин
              Dimension MKS CGS английский
    
    
              длина метр сантиметр фут
    
              масса килограмм грамм фунт масса
    
              время секунда секунда секунда
    
              сила ньютон дин фунтал
    
              энергия джоуль эрг B.t.u.
    
    
       Проверка физического уравнения имеет два аспекта. Первый - это проверить
    размерность. Размерность не зависит от системы единиц.  В
    во-вторых, проверить, что в уравнении используется согласованная система единиц.
    
       Примером проверки размерности является использование основного уравнения F = ma to
    определить, что сила имеет размерную массу x длину / время в квадрате, тогда
                  2
    проверьте правильность размеров F = mv / r. Проверку проводит
    расширение габаритов, e.грамм. масса x (длина / время) x (длина / время) / длина.
    Объединение терминов и уменьшение урожайности дает квадрат массы x длины / времени. Это согласен
    с размерами, ожидаемыми для силы из основного уравнения F = ma. В качестве
    Ожидается, что центростремительная сила имеет ту же размерность, что и сила от
    Второй закон движения Ньютона.
    
       Приведенная ниже таблица организована таким образом, чтобы имя физического количества с
    связанная информация. Второй столбец - один из типичных используемых символов.
    для физического количества. Третий столбец - это размер физического
    количество, выраженное в основных измерениях.Четвертый столбец
    - это название единицы в системе измерения MKS.  Пятая колонна
    - типичное уравнение для модуля MKS. Независимая таблица представляет преобразование
    коэффициенты из системы измерения MKS в другие системы измерения.
    
       Физика развивалась в течение многих лет многими людьми из самых разных
    дисциплин. Таким образом, возникает неоднозначность и дублирование символов.
     

    Основные физические величины

    ФИЗИЧЕСКАЯ КОЛИЧЕСТВО СИМВОЛ РАЗМЕР ЕДИНИЦА ИЗМЕРЕНИЕ УРАВНЕНИЕ
    _________________ ______ _________ ________________ ______________
    
    
    длина s L метр м
    
    масса м М килограмм кг
    
    время t T секунда сек
    
    электрический заряд q Q кулон c
    
    сила света I C свеча кд
    
                                                                      о
    температура T K градус кельвина K
    
    угол тета нет радианы нет
     

    Механические физические величины (производные)

    ФИЗИЧЕСКАЯ КОЛИЧЕСТВО СИМВОЛ РАЗМЕР ЕДИНИЦА ИЗМЕРЕНИЕ УРАВНЕНИЕ
    _________________ ______ _________ ________________ ______________
    
                                        2 2
    площадь A L квадратный метр м
    
                                        3 3
    объем V L стере м
    
    скорость v L / T метр в секунду м / сек
    
    угловая скорость омега 1 / T радиан в секунду 1 / сек
    
                                          2 2
    ускорение a L / T метр на квадратный м / сек
                                                   второй
    
                                          2 2
    угловое ускорение альфа 1 / Т радиан за 1 / сек
                                                   квадратная секунда
    
                                           2 2
    сила F мл / т ньютон кг м / сек
    
                                         2 2 2 2
    энергия E ML / T джоуль кг м / сек
    работа W "
    тепло Q "
    
                                         2 2 2 2
    крутящий момент T ML / T ньютон-метр кг м / сек
    
    
                                         2 3
    мощность P ML / T ватт джоуль / сек
    
                                          3 3
    плотность D M / L килограмм на кг / м
                                                   кубический метр
    
                                           2 2
    давление P M / LT ньютон на кг / м сек. 
    квадратный метр модуля упругости
    
    импульс p ML / T ньютон секунда кг м / сек
    импульс
    
                                         2 2
    инерция I ML / T джоуль-секунда кг · м / сек
    
    
    световой поток phi C люмен (4Pi свеча cd sr
                                                   для точечного источника)
                                          2 2
    освещенность E C / L люмен на кд ср / м
                                                   квадратный метр
    
                                         2 2 2 2 о
    энтропия S ML / T K джоуль на градус кг м / сек K
    
                                        3 3
    объемный расход Q л / т куб.м / сек
                                                   в секунду
    
                                        2 2
    кинематическая вязкость nu л / т квадратный метр м / сек
                                                   в секунду
    
    динамическая вязкость mu M / LT ньютон-секунда кг / м-сек
                                                   за квадратный метр
    
                                          2 2 2 2
    удельный вес гамма M / L T ньютон кг / м сек
                                                   за кубический метр
    
     

    Электрические физические величины (производные)

    ФИЗИЧЕСКАЯ КОЛИЧЕСТВО СИМВОЛ РАЗМЕР ЕДИНИЦА ИЗМЕРЕНИЕ УРАВНЕНИЕ
    _________________ ______ _________ ________________ ______________
    
    электрический ток I Q / T ампер c / сек
    
                                         2 2 2 2
    ЭДС, напряжение, потенциал E ML / T Q вольт кг м / с c
    
                                         2 2 2 2
    электрическое сопротивление R ML / TQ Ом кг м / сек c
    
                                         2 3 2 3
    проводимость сигма TQ / ML mho на метр сек c / кг · м
    
                                        2 2 2 2 2 2
    емкость C T Q / ML фарад с / кг · м
    
                                         2 2 2 2
    индуктивность L ML / Q генри кг м / c
    
                                           2 2
    плотность тока J Q / TL ампер на с / сек м
                                                   квадратный метр
    
                                          3 3
    плотность заряда rho Q / L кулон на к / м
                                                   кубический метр
    
    магнитный поток, B M / TQ weber на Kq / sec c
       квадратный метр магнитной индукции
    
    магнитная напряженность H Q / LT ампер на метр c / м · сек
    
    магнитный векторный потенциал A ML / TQ Вебер / метр кг м / с c
    
                                           2 2
    напряженность электрического поля E ML / T Q вольт / метр или кг · м / сек c
                                                   ньютон на кулон
    
                                          2 2
    электрическое перемещение D Q / L кулон на см / м
                                                   квадратный метр
    
                                           2 2
    проницаемость мю ML / Q генри на метр кг м / c
    
                                        2 2 3 2 2 3
    диэлектрическая проницаемость, epsi T Q / ML фарад на метр сек c / кг · м
      диэлектрическая постоянная
    
                                                                         -1
    частота f Pi / Т герц сек
    
                                                                         -1
    угловая частота омега 1 / T радиан в секунду с
    
    длина волны лямбда L метры м
     

    Алгебра размерности

       Размерность любой физической величины можно записать как
    
                      а б в г д е
                     L M T Q C K
    
    где a, b, c, d, e и f - целые числа, например -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4
    и L - длина, M - масса, T - время, Q - заряд, C - сила света. 
    К - температура.Нулевой показатель степени означает, что размер не применяется
    к физическому количеству. Применяются обычные правила алгебры для показателей
    для совмещения размеров.
    
       Чтобы сложить или вычесть две физические величины, они должны
    иметь такое же измерение. Результирующая физическая величина имеет то же
    размеры. Физические величины с одинаковой размерностью в разных
    системы единиц можно складывать или вычитать путем умножения одного из
    количества с помощью коэффициента преобразования единиц для получения совместимых единиц.Умножение двух физических величин приводит к новому физическому
    количество, которое имеет сумму показателей размерностей исходной
    две величины.
    
       Деление одной физической величины на другую приводит к новому физическому
    величина, имеющая размерность показателя первой величины минус
    показатели второй величины.
    
       Извлечение квадратного корня из физической величины приводит к новому физическому
    величина, размерность которой равна половине исходного размера. Повышение физической величины до степени приводит к появлению новой физической величины.
    имеющий размерность с показателями, умноженными на степень.
    
              например v имеет размерность L / T
    
                         2 2 2 2 -2
                   тогда v имеет размерность L / T или L T
    
    
       Производная одной физической величины по отношению к другой физической
    количество приводит к новой физической величине с показателями степени
    первое измерение минус показатели другого измерения.
    
             е.грамм. v имеет размерность L / T, t имеет размерность T,
    
                                               2
                   тогда dv / dt имеет размерность L / T ускорения
    
    
       Интеграл одной физической величины в диапазоне другой физической
    количество приводит к новой физической величине, имеющей измерение с
    сумма показателей двух величин.
    
            
             например v имеет размерность L / T, t имеет размерность T,
    
                   то интеграл v dt имеет размерность L
     

    Преобразование систем единиц

       Этот раздел организован так, чтобы соответствовать обсуждению физических
    величины и уравнения физики. Определение шести основных
    единицы физических величин представлены для системы единиц МКС. В
    определение некоторых производных единиц затем представлено в системе MKS. В
    определения в других системах единиц следуют определениям MKS. Это
    за которой следует таблица коэффициентов пересчета между системой MKS и другими
    системы единиц.
    
    
       Система MKS на основе счетчика килограмм-секунды была расширена, чтобы
    сила и энергия от электрических величин должны быть измерены в одном рационализированном
    система единиц.Система была предложена Георгием в 1904 году.
    IEC в 1935 году вступит в силу 1 января 1940 года.
    преобразование было выбрано исходя из проницаемости свободного пространства
    
            -7
    4Pi x 10 генри на метр.
     

    Определение основных единиц

    Метр, основная единица длины, определяемая как расстояние между двумя
                                                              о
    указанные линии на конкретном слитке из платино-иридия при 0 ° C при стандарте
    атмосферное давление поддерживается в двух нейтральных точках 0. 285 метров от
    центр бара. Бар находится в Международном бюро весов.
    и Меры возле Парижа, Франция.
    
    
    Сантиметр, единица измерения длины cgs, определяемая как 1/100 метра.
    
    
    Футы, английская единица длины, определяемая как 0,3048 метра в США.
    
    
    Дюйм, английская единица измерения длины, определяемая как 0,00254 метра в США.
    
                                           -10
    Ангстрем, единица длины, определяемая как 10 метров.
    
    
    Килограмм, основная единица массы, определяемая как масса определенного
    цилиндр из платины - иридий хранится в Международном бюро весов и
    Меры.Грамм, единица массы cgs, определяемая как 1/1000 килограмм.
    
    
    Фунт, английская единица массы, фунт экирдупуа определяется как
    0,4535924277 килограмм в США. Аптекарский или тройской фунт
    5760/7000 фунта экирдупуа.
    
    
    Вторая, фундаментальная единица времени, определяемая как одна 86 400-я часть среднего
    солнечный день. В настоящее время измеряется атомными часами, основанными на скорости ядерных
    разлагаться.
    
    
    Кулон, фундаментальная единица заряда, определяемая как заряд, необходимый для
    получить один ньютон силы между двумя такими зарядами на расстоянии одного
    метр. Свеча, основная единица силы света, определяемая как источник
    интенсивность квадратного отверстия 1/60 сантиметра стандартного источника света
    светящейся полости с температурой, равной температуре затвердевающей платины.
    Точечный источник из одной свечи излучает один люмен на стерадиан.
    
    
    Градусы Кельвина, основная единица измерения температуры, определяемая как ноль, где
    молекулярная активность газов прекращается. Шкала основана на нулевых градусах.
    Цельсия (Цельсия) для точки замерзания воды и 100 градусов
    по Цельсию при температуре кипения воды.Ноль градусов по Цельсию - 273,16
    градусов кельвина.
    
    
    Радианы, основная единица измерения угла, определяемая как угол, образованный
    длина дуги окружности равна радиусу, образующему дугу.
     

    Определение производных единиц

    Ньютон, единица силы, определяемая как сила, необходимая для ускорения массы.
    1 килограмм со скоростью 1 метр в секунду в секунду при непрерывном действии.
    
    
    Дин, сгс единица силы, определяемая как сила, необходимая для ускорения массы
                                                                      -5
    1 грамм при скорости 1 сантиметр в секунду в секунду. Одна дина равна 10 ньютонам.
    
    
    Фунтал, английская единица силы, определяемая как сила, необходимая для ускорения.
    масса 1 фунт при скорости 1 фут в секунду в секунду. Один фунтал
              -10
    7.23300 10 ньютонов. Фунтал, основанный на земном притяжении, равен 32,174 фунта.
    Avoirdupois.
    
    
    Джоуль, единица энергии, определяется как работа, выполняемая 1 ньютоном, действующим через
    расстояние один метр.
    
    
    Эрг, сгс единица энергии, определяемая как работа, выполняемая 1 дином, действующим через
                                             -7
    расстояние один сантиметр.Один эрг равен 10 джоулям.
    
    
    Килограмм калорий, большая калория, единица энергии - это тепло, необходимое для
    повысить температуру 1 килограмма воды с 1 градуса Цельсия на
    заявленная температура. т.е. кг кал (22 ° C). Средняя килограммовая калорийность определяется как
    1/100 тепла, необходимого для повышения температуры 1 кг воды
          о о
    от 0 C до 100 C. Маленькая калорийность - это калорийность в граммах, равная 1/1000
    большая калорийность.  Один средний килограмм калории равен 0,000238889 джоуля.
    
    
    Британская тепловая единица, Б.t.u, единица энергии, тепло, необходимое для подъема
    температура 1 фунта воды 1 градус по Фаренгейту при заявленной
                               о
    температура. т.е. B.t.u. (39 F). Средняя британская тепловая единица определяется как
    1/180 тепла, необходимого для повышения температуры 1 фунта воды с
      о о
    От 32 до 212 F. Одно среднее значение B.t.u. составляет 0,00009480 джоуль.
    
    
    Моль, килограмм молекулы, это количество килограммов вещества, которое
    соответствует его молекулярной массе, деленной на 1000. В системе cgs
    единиц моль, грамм молекула, это количество граммов вещества, которое
    соответствует его молекулярной массе.Масса отдельной молекулы в
    килограммы - это килограмм молекулы, деленный на число Авогадро. Для атомов
    молекулярная масса - это атомная масса.
    
    
    Стерадиан, sr, - это отношение площади пересекаемой поверхности
    сфера к радиусу сферы в квадрате. 4Pi steradians означает
    перехватывается общая площадь сферы. 
    
    
    Ватт, единица мощности, определяемая как работа, выполняемая с постоянной скоростью, равной единице.
    джоуль в секунду.
    
    
    Лошадиная сила (механическая), английская единица мощности, определяемая как выполненная работа.
    со скоростью 550 фут-фунтов в секунду.Одна механическая мощность равна
    745,705 Вт.
    
    
    Лошадиная сила (электрическая), английская единица мощности, по определению именно
    760 ватт.
    
    
    Ампер, единица электрического тока, определяемая как ток, который будет течь.
    через цепь с сопротивлением один Ом при приложении одного вольт. В
    международный стандарт определяется как текущий, который будет депонировать серебро
    со скоростью 0,00111800 грамм в секунду. Один международный ампер - это примерно
    0,999835 абсолютного ампера. Международные электрические единицы основаны на физических
    стандарты, спецификации которых немного ошибочны.Инструменты, сделанные после
    1 января 1948 г. откалиброваны в абсолютных единицах.
    
    
    Примечания:
            Используются единицы единственного числа, за исключением ступни и ступни. 
            Имена собственные в единицах измерения и константах не пишутся с заглавной буквы.
    
    
    Рекомендации:
                 Коэффициенты пересчета и таблицы Циммермана и Лавина
                 Электрические и магнитные поля, Стивен Аттвуд
                 Элементы физики Шортли и Уильямса
    
     

    КОНВЕРТАЦИЯ ЕДИНИЦ

    получить единицы МКС от других единиц, чтобы получить другие единицы от единиц МКС
    
    значение значение значение значение
    в MKS = в другом x константе в другом = в MKS x константе
    единицы единицы единицы единицы
    
                                     длина
    
    метр = ангстрем x 1.0E-10 ангстрем = метр x 1.0E10
    
    метр = мил x 0,254E-4 мил = метр x 39370,07874
    
    метр = сантиметр x 0,01 сантиметр = метр x 100
    
    метр = дюйм x 0,0254 дюйма = метр x 39,37007874
    
    метр = фут x 0,3048 фут = метр x 3,280839895
    
    метр = ярд x 0,18288 ярд = метр x 1,0936111
    
    метр = сажень x 1,8288036 сажень = метр x
    
    метр = стержень x 5,0292099 стержень = метр x 0.19883839
    
    метр = цепь (инспектор) x 20,12 цепи (инспектор) = метр x 66 футов
    
    метр = цепь (инженер) x 30,48006 цепь (инженер) = метр x 100 футов
    
    метр = фарлонг x 0. 2011684E + 3 фарлонга = метр x 0,49709597E-2
    
    метр = миля (статут) x 1,6093472E + 3 мили (статут) = метр x 0,6213699E-3 *
    
    метр = миля (морская) x 1,8532487E + 3 миля (морская) = метр x 0,539593E-3
    
    метр = лига (земля) x 4.82804E + 3 лига (земля) = метр x
    
    метр = лига (морская) x 5.5596E + 3 лига (морская) = метр x
    
    метр = световой год x 9.459936E + 15 световых лет = метр x
    
    
    
                                        масса
    
    
    килограмм = грамм x 0,001 грамм = килограмм x 1000
    
    килограмм = зерно (трой) x 0,6480E-4 гран (трой) = килограмм x
    
    килограмм = пеннивейт (трой) x 1,5552E-3 пеннивейт (трой) = килограмм x
                  24 зерна
    
    килограмм = карат (трой) x 0,2E-3 3086 гран
    
    килограмм = сомнение x 1.296E-3 scruple = килограмм x
    
    килограмм = драм (avdp) x 1.772E-3 драм (avdp) = килограмм x
    
    килограмм = унция (avdp) x 0.02834952 унция (avdp) = килограмм x 35,27
    
    килограмм = унция (тройская) x 0,031 · 103481 унция (тройская) = килограмм x 32,15
    
    килограмм = фунт (трой) x 0,37324177 фунт (трой) = килограмм x 2,6792285
    
    килограмм = фунт (avdp) x 0,45359244 фунт (avdp) = килограмм x 2,204622341 *
    
    килограмм = тонна (короткая) x 907,18486 тонна (короткая) = килограмм x 2000 фунтов *
    
    килограмм = тонна (длинная) x 1016,047 тонна (длинная) = килограмм x 0,9842064E-3
    
    килограмм = тонна (метрическая) x 1000 (метрическая) = килограмм x 0,001
    
    
    
                                         время
    
    
    секунда = минута x 60 минут = секунда x
    
    секунда = час x 3600 час = секунда x
    
    второй = день x 0. 86400E + 5 день = второй x
    
    вторая = две недели x 1.2096E + 6 две недели = вторая x
    
    второй = месяц x 2,628E + 6 месяц = ​​второй x
    
    второй = год x год = второй x
    
    
    
                                 электрический заряд
    
    
    
    кулон = заряд электрона x заряд электрона = кулон x 1,60193E-19
    
    кулон = фарадей x фарадей = кулон x 96,480
    
    кулон = ампер-часы x ампер-часы = кулон x 3600
    
    
    
                                    температура
    
    
    o o o oL
     К = С + 273.16 С = К - 273,16
    
    o o oL
     К = F = (К - 273,16) х 1,8 + 32,0
    
    
                                        угол
    
    
    
    радиан = секунда (угловая) x 4,84814E-6 секунда (угловая) = радиан x
    
    радиан = минута (угловая) x 0,0002 минута (угловая) = радиан x
    
    радиан = градус (угловой) x 0,0174533 градус (угловой) = радиан x
    
    радиан = оборот x 6,283 1853 оборот = радиан x
    
    радиан = бам х
    
    
    
                                площадь
    
    
    квадратный метр = квадратный сантиметр квадратный сантиметр = квадратный метр
                   х 1.0E-4 x 10 000
    
    квадратный метр = квадратный дюйм квадратный дюйм = квадратный метр
                   х х
    
    квадратный метр = квадратный фут квадратный фут = квадратный метр
                   х 0,092 х
    
    квадратный метр = квадратный ярд квадратный ярд = квадратный метр
                   х х
    
    квадратный метр = квадратная миля (статут) квадратная миля (статут) = квадратный метр
                   х х
    
    квадратный метр = акр x 4046. 873 акра = квадратный метр x
    
    квадратный метр = круговой мил x круговой мил = квадратный метр x 1,97352E + 6
    
    квадратный метр = га x 1,0E + 4 га = квадратный метр x
    
    квадратный метр = поселок x 93,24E + 6 поселок = квадратный метр x
    
    квадратный метр = сарай x 1.0E-28
    
    
                                  объем
    
    
    кубический кубический кубический кубический
    метр = сантиметр x 1.0E-6 сантиметр = метр x 1.0E + 6
    
    кубический кубический кубический кубический
    метр = дюйм x 0.16387162E-4 дюйма = метр x
    
    кубический метр = кубический фут x 0,028317017 кубический фут = кубический метр x
    
    кубический метр = кубический ярд x кубический ярд = кубический метр x
    
    кубический кубический кубический кубический
    метр = миля (статут) x миля (статут) = метр x
    
    кубический метр = литр x 0,001 литр = кубический метр x 1000
    
    кубический метр = жидкая унция x 0,295737E-4 жидкая унция = кубический метр x 0,33814E + 7
    
    кубический метр = чашка x
    
    кубический кубический
    метр = пинта (жидкость) x 0.4731798E-3 пинта (жидкость) = метр x 21113,4
    
    кубический метр = кварта (жидкость) x кварта (жидкость) = кубический метр x
    
    кубический метр = галлон x 0,003785 галлона = кубический метр x
    
    кубический метр = баррель x 1 / 0,1589873 баррель = кубический метр x 0,1589873
    
    кубический метр = пинта (сухая) x 0,03524 / 64
    
    кубический метр = кварта (сухая) x 0,03524 / 32
    
    кубический метр = клев x 0,03524 / 4
    
    кубический метр = бушель x 0,03524 бушель = кубический метр x
    
    кубический метр = кег x (менее 10 галлонов)
    
    кубический метр = шнур x 3,625
    
    баррель = галлон x 31. 5 (еда) x 42 (нефть)
    
                                  скорость
    
    
    метр в секунду = сантиметры в секунду x
    
    метр в секунду = километр в час x
    
    метр в секунду = дюймов в секунду x
    
    метр в секунду = футов в секунду x
    
    метр в секунду = мили в секунду x
    
    метр в секунду = дюймы в минуту x
    
    метр в секунду = футов в минуту x
    
    метр в секунду = мили в час x
    
    метр в секунду = узлы x
    
    
    
                                ускорение
    
    
    метр на секунду в квадрате = сантиметр на секунду в квадрате x
    
    метр на секунду в квадрате = футов на секунду в квадрате x
    
    метр в секунду в квадрате = мили в час в квадрате x
    
    
    
                                  сила
    
    
    
    ньютон = дин x 1.0E-5
    
    ньютон = фунтал x 7,23300E-10
    
    ньютон = фунт x 7,23300E-10 / 32,17 г
    
    
    
                                 энергия
    
    
    
    джоуль = эрг x 1,0E-7
    
    джоуль = грамм калорий x 0,238889E-6
    
    джоуль = килограмм калорий x 0,238889E-3
    
    джоуль = грамм калорий x 0,238889E-6
    
    джоуль = B.t.u x 0,9480E-4
    
    джоуль = фут-фунт x 1,356
    
    джоуль = киловатт-час x 3,6E + 6
    
    джоуль = мощность в часах x 2,684E + 6
    
    
    
                                  мощность
    
    
    ватт = килограмм калорий в секунду x
    
    ватт = килограмм калорий в минуту x
    
    ватт = мощность (механическая) x 745. 705
    
    ватт = мощность (электрическая) x 760
    
    ватт = лошадиная сила (метрическая) 1.014?
    
    ватт = мощность (бойлер) x 9.804E + 3 33 520 БТЕ в час
    
    ватт = B.t.u в минуту x 17,57
    
    ватт = БТЕ в час x 17,57 * 60
    
    ватт = фут-фунт в минуту x 0,2260E-3 33000 л.с.
    
    ватт = фут-фунт в секунду x 1,356 550 л.с.
    
    
    
                                 плотность
    
    килограмм на кубический метр = фунт на кубический фут
    
    
                                 давление
    
    
    
    паскаль = ньютон на квадратный метр x 1
    
    паскаль = фунтов на квадратный фут x
    
    паскаль = тонна на квадратный фут x
    
    паскаль = атмосфера (стандарт) x 1.013250E5
    
    паскаль = футов воды x
    
    паскаль = дюймы ртутного столба
    
    паскаль = миллиметры ртутного столба x 1 / 133,3
    
    паскаль = бар x 1.0E5
    
    паскаль = миллибар x
    
    паскаль = торр х
    
    
                                 крутящий момент
    
    
    метр ньютон = фут фунт x
     
    
                                скорость потока
    
    
    
    кубический метр в секунду = галлон в минуту x 0,6309E-8
    
    кубический метр в секунду = кубический фут в минуту x 0,4719E-3
    
    
                              удельная теплоемкость, энтропия
    
    
                       o oL
    джоуль на килограмм K = B. t.u. за фунт F x 4.187E + 3
    
    
    
                              динамическая вязкость
    
    равновесие = дин-секунда на квадратный сантиметр
    
    
                               кинематическая вязкость
    
    сток = квадратный сантиметр в секунду
    
    
                               электрический ток
    
    
    ампер = ампера x 10
    
    ампер = статампер x 0,333333E-9
                                         
                             магнитный поток B
    
                             магнитная индукция
    
                            магнитодвижущая сила
    
                           напряженность магнитного поля H
    
                            диэлектрическая постоянная
    
                            постоянная диэлектрической проницаемости
    
                              скорость вращения
    
    
    радиан в секунду = оборотов в секунду x
    
    радиан в секунду = оборотов в минуту x
    
    
     

    ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ

       Есть ряд физических констант, которые используются в уравнениях
    
    решать задачи по физике.Ошибки могут возникать из-за размерности
    
    и / или единицы физической постоянной неизвестны.  Таблица ниже
    
    представляет некоторые физические константы с их типичным символом, размерностью,
    
    номинальная стоимость и единица измерения в системе МКС.
    
    ФИЗИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ СИМВОЛ РАЗМЕР MKS ЗНАЧЕНИЕ ЕДИНИЦА
    _________________ ______ _________ _________ ____
    
                                            3 3
    плотность воздуха, нормальная rho M / L 1.293 кг / м
       условия
    
    
    молекула воздуха, масса m M 4.81E-26 кг
                                  а
    
    
    молекула воздуха, w M 0,028952 кг / моль
     килограмм молекулярный вес
    
    
                                             2 2
    атмосферное давление A M / LT 1.01325 ньютон / м
    
    
    Число Авогадро N нет 6.023E + 23 молекулы в
      молекулы в моль моль
    
    
                                           2 2 o
    Постоянная Больцмана k ML / T K 1.380E-23 джоуль / K
    
    
                                           2 2
    электрон-вольт e ML / T 1.60210E-10 джоуль
    
    
                                           3 2 2 2 2
    электростатическая постоянная k ML / T Q 8.987E + 9 нт м / кулон
      обратная диэлектрическая проницаемость м / фарад
    
    
    элементарный заряд e Q 1. 6021892E-19 кулон
    
    
    масса электрона m M 9.1066E-31 кг
                                  е
    
    Фарадей f L / T 9.648456E + 4 кулон / моль
    
    
                                           2 2 o
    газовая постоянная моля R ML / T K 8,3144 джоуль / K
    
                                            2 2
    сила тяжести (земля) g L / T 9.80665 м / сек
    
    
    масса атома водорода m M 1,6734E-27 кг
                                  час
    
    
    атом водорода w M 1.0079E-3 кг / моль
      килограмм атомный вес
    
    
                                           2 2
    импеданс свободного пространства Z ML / TQ 120Pi Ом
                                  0
    
    
    механический эквивалент Дж нет 4186,05 джоуль /
       тепла кг калорий
    
    
                                          2 2 3
    диэлектрическая проницаемость (вакуум) epsi T Q / ML 8.854E-12 фарад / метр
                                     0
    
    
                                             2
    проницаемость (вакуум) mu ML / Q 4Pi E-7 Генри / метр
                                   0
    
    
    Pi, отношение окружности Pi нет 3.14159265 радиан
          к диаметру
    
                                           2
    Постоянная Планка h ML / T 6. 624E-34 джоуль-секунда
    
    
    скорость света (в вакууме) c L / T 2.99792458E + 8 метров в секунду
    
    
    скорость звука (воздуха) с Л / Т 331,45 м / сек
    
    
                                          2 2 2 2
    универсальный гравитационный G L / MT 6.6720E-12 нт м / кг
        постоянный
    
    
    
    Примечание: некоторые константы связаны с комбинациями других констант:
          электростатическая постоянная = диэлектрическая проницаемость 1 / 4Pi (вакуум)
          скорость света = 1 / sqrt (диэлектрическая проницаемость x проницаемость)
          сопротивление свободного пространства Z = sqrt (проницаемость / диэлектрическая проницаемость)
                                   0
    
     

    ФИЗИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ

    
                         НЕКОТОРЫЕ УРАВНЕНИЯ ФИЗИКИ
    
    
    F = m сила равна массе, умноженной на ускорение,
                         Второй закон движения Ньютона
    
    
           2
    F = m v / r сила равна массе, умноженной на квадрат скорости по радиусу,
                         центростремительная сила массы, движущейся по кругу
    
    
                 2
    F = G м м / с сила тяжести между массой и массой на расстоянии s
           1 2 1 2
                         с универсальной гравитационной постоянной G
    
    
                   2
    g = G m / r ускорение свободного падения на земле
           земля земля
    
    
                 2
    F = k Q Q / s электрическая сила между зарядом и зарядом на расстоянии s
           1 2 1 2
                         с электростатической постоянной k. Если есть диэлектрик
                         затем умножьте на безразмерную диэлектрическую проницаемость.
    
    
    F = 1 / 2Pi мю I I / с
                   1 2
                         электрическая сила между двумя параллельными проводами, несущими
                         токи I и I с шагом s с проницаемостью
                                   1 2
                         му. Это сила на один метр длины провода.
    
    
             2
    F = B H s
                         электрическая сила в магнитном поле равна магнитной
                         магнитный поток, умноженный на магнитную напряженность, приложенную к области
    
             2
    F = E D s
                         электрическая сила в электрическом поле равна электрической
                         умножение напряженности поля на приложенное электрическое смещение
                         в область
    
    
    s = v t расстояние равно скорости, умноженной на время (линейно)
    
    
    v = a t скорость равна ускорению, умноженному на время (линейно)
    
    
                          2
    s = s + v t + 1/2 a t
         0 0
                         линейное расстояние равно начальному расстоянию плюс
                         начальная скорость умноженная на время плюс половина ускорения
                         умножить на квадрат времени
    
                2
    v = sqrt (v + 2as)
     f 0
                        конечная скорость равна квадратному корню из
                        квадрат начальной скорости плюс удвоенное ускорение
                        раз пройденное расстояние
    
    
    v = sqrt (s g) критическая скорость для любого объекта на орбите с
     c
                        расстояние s от источника гравитационного поля g
    
    
    theta = omega t угол равен угловой скорости, умноженной на время (вращение)
    
    
    omega = alpha t угловая скорость равна угловому ускорению, умноженному на время
                        (вращательный)
    
                                          2
    тета = тета + омега т + 1/2 альфа т
                 0 0
                        угловой поворот равен начальному углу плюс
                        начальная угловая скорость умноженная на время плюс половина
                        угловое ускорение, умноженное на квадрат времени
    
               2
    w = sqrt (w + 2 альфа * угол)
     f 0
                        конечная угловая скорость равна квадратному корню из
                        квадрат начальной угловой скорости в два раза больше
                        угловое ускорение, умноженное на пройденный угол
    
    
    E = I R напряжение равно току через резистор, умноженному на
                        сопротивление
    
    I = C (E - E) / (t - t)
            2 1 2 1
                        ток через конденсатор равен емкости
                        раз изменение напряжения за изменение во времени
    
    E = L (I - I) / (t - t)
            2 1 2 1
                        напряжение на катушке индуктивности равно индуктивности
                        умножает изменение тока на изменение во времени
    
    C = epsi A / с
                        емкость в фарадах конденсатора с параллельными пластинами
                        равна диэлектрической проницаемости, умноженной на площадь, деленную на
                        интервал. L = n mu r (ln 8r / d - 7/4)
                        индуктивность в генри n витков провода диаметром
                        d плотно завернутый в катушку радиуса r с проницаемостью
                        mu приблизительно определяется этим уравнением.
    
    H = 1/2 л / г
                        магнитная напряженность в центре токовой петли
                        равно 1/2 тока, деленного на радиус петли
    
    B = mu H магнитный поток равен проницаемости, умноженной на
                        магнитная напряженность
    
    D = epsi E электрическое смещение равно диэлектрической проницаемости
                        умноженное на напряженность электрического поля
    
    P = E I мощность равна электрическому потенциалу, вызывающему ток
    
    P = F s мощность равна силе, приложенной на расстоянии
    
           2 л
    E = m c энергия от преобразования массы в энергию
                           (c = скорость света)
    
               2 л
    E = 1/2 m v кинетическая энергия массы, движущейся со скоростью
    
    E = m g s потенциальная энергия массы в гравитационном поле
                        на высоте s
    
    E = 1/2 B H V энергия магнитного поля в объеме V с магнитным
                        поток B и магнитная напряженность H. Обычно это
                        интеграл приращения объема, умноженного на B, умноженный на H
                        в дополнительном объеме.
    
    E = 1/2 D E V энергия электрического поля в объеме V с электрическим
                        смещения D и напряженности электрического поля E. Это
                        обычно это интеграл от приращения объема, умноженного на D
                        умножить на E в увеличивающемся объеме.
    
               2
    E = 1/2 C V энергия, запасенная в конденсаторе с емкостью C, имеющей
                        напряжение V
    
               2
    E = 1/2 L I энергии, запасенной в индукторе с индуктивностью L, имеющей
                        ток я
    
    
    T = F s крутящий момент равен силе, приложенной на радиусе s
    
    T = I альфа крутящий момент равен инерции вращения, умноженной на угловой
                        ускорение
    
    
                                     2
    E = P V = R T = N k T = 1/3 Н · м v Закон идеального газа
                                     среднеквадратичное значение
                        Эти соотношения приведены для одного моля (килограмм-молекула)
                        идеальный газ при абсолютном давлении P, объем V,
                        газовая постоянная R, число Авогадро N, число Больцмана
                        постоянная k, температура T в градусах кельвина, газ
                        масса молекулы m, среднеквадратичная скорость молекул
                        v в метрах в секунду. Каждый раздел уравнения
                         среднеквадратичное значение
                        представляет энергию в джоулях.
    
                 2 2
    P + 1/2 rho v + rho g z = P + 1/2 rho v + rho g z
     1 1 1 2 2 2
    
                        Это уравнение связывает давление P, скорость v и относительную
                        высота z для несжимаемой жидкости в трубе, наблюдаемая
                        в позиции 1 и позиции 2. rho - плотность
                        жидкость, а g - гравитационная постоянная.2
    L = C ro v A / 2
         LL
                        подъемная сила равна безразмерному коэффициенту
                        высота подъема, умноженная на плотность воздуха, умноженная на квадрат скорости, умноженный на
                        площадь поверхности деленная на 2.
    
                2
    D = C rho v A / 2
         D
                        сила сопротивления равна безразмерному коэффициенту
                        сопротивление, умноженное на плотность воздуха, умноженное на квадрат скорости, умноженное на
                        площадь поверхности деленная на 2. 
    
    ню = му / ро
                        кинематическая вязкость равна динамической вязкости по
                        плотность в жидкости
    
    Р = Q (р - р)
            1 2 мощность P, необходимая для управления объемным расходом Q,
                        от давления p до давления p.1 1
    о о
     С = К - 273,16
                        Градус Цельсия равен минус 273,16 градуса Кельвина.
    
    o oL
     F = (К-273,16) x 9/5 + 32
                        градусы Фаренгейта как функция от градусов кельвина
    
     

    В начало

    Последнее обновление 8.09.01

    PHYS207H Учебные советы

    PHYS207H Учебные советы

    шт.

    Механика

    Физическая величина Блок
    Расстояние [м]
    Время [сек]
    Масса [кг]
    Плотность [кг / м 3 ]
    Скорость [м / сек]
    Разгон [м / с 2 ]
    Усилие [Ньютон] = [кг-м / сек 2 ]
    Давление [Н / м 2 ] = [паскаль]
    Работа или энергия [Джоуль] = [Н-м]
    Импульс [кг-м / сек]
    Уголок градусов или радиан, без единиц измерения
    Угловая скорость радиан [1 / сек]
    Угловое ускорение радиан [1 / сек 2 ]
    Крутящий момент [м-Н]
    Угловой момент [кг-м 2 / сек]
    Момент инерции [кг-м 2 ]

    Электричество и магнетизм

    Физическая величина Блок
    Электрический заряд [Кулон]
    Электрический ток [Ампер] = [Кулоны в секунду]
    Электрическое поле [Ньютон / кулон]
    эпсилон 0 [Кулон 2 / метр 2 / Ньютон]
    Электрический поток [Кулоновский счетчик 2 ]
    Электрический потенциал [Вольт] = [Джоуль / Кулон]
    Емкость [Фарад] = [Кулоны / Вольт]
    Магнитное поле [Тесла] = [Ньютон-секунда / Кулон / метр]
    mu 0 [Тесламетр / Ампер]
    Магнитный поток [Вебер] = [Тесламетр 2 ]
    Индуктивность [Генри] = [Вольт секунды / Ампер]
    Сопротивление [Ом] = [Вольт / Ампер]

    Примечание по единицам СИ

    Основные единицы СИ — метр, килограмм, секунда, ампер, (градус) кельвин,
    и кандела. Все остальные единицы являются производными от этих шести.


    Основные и производные единицы

    Международная система единиц

    Справочная информация

    «Создание десятичной метрической системы во время Французской революции и последующее депонирование двух платиновых эталонов, представляющих метр и килограмм, 22 июня 1799 года в Архиве Республики в Париже, можно рассматривать как первый шаг в развитии нынешней Международной системы единиц.. читать дальше …

    Определения:

    Количество в общем смысле — это свойство, приписываемое явлениям, телам или веществам, которые могут быть количественно определены или отнесены к конкретному явлению, телу или веществу. Примерами являются масса и электрический заряд.

    Величина в конкретном смысле — это количественное или присваиваемое свойство, приписываемое определенному явлению, телу или веществу. Примерами являются масса Луны и электрический заряд протона.

    Физическая величина — это величина, которая может использоваться в математических уравнениях науки и техники.

    Единица — это определенная физическая величина, определенная и принятая по соглашению, с которой сравниваются другие конкретные количества того же вида для выражения их стоимости.

    Все физические величины могут быть выражены в семи основных единицах.

    Производные единицы

    Другие величины, называемые производными величинами, определяются в терминах семи основных величин с помощью системы количественных уравнений.Производные единицы СИ для этих производных величин получаются из этих уравнений и семи основных единиц СИ. Примеры таких производных единиц СИ приведены в таблице 2, где следует отметить, что символ 1 для величин размерности 1, таких как массовая доля, обычно опускается.

    Производное количество Имя Выражение в единицах СИ
    площадь квадратных метров кв. м
    объем куб.м м3
    скорость, скорость метров в секунду м / с
    ускорение метров в секунду в квадрате м / с2
    массовая плотность килограмм на кубический метр кг / м3
    сила сеть (N) м · кг · с-2
    давление паскаль м-1 · кг · с-2
    энергия, работа джоуль (Дж) Н-м м2 · кг · с-2
    электрический потенциал вольт (В) м2 · кг · с-3 · A-1
    плотность тока ампер на квадратный метр А / м-2
    электрическое сопротивление Ом м2 · кг · с-3 · А-2
    динамическая вязкость паскаль секунда м-1 · кг · с-3
    поверхностное натяжение ньютон / метр м · кг · с-2 / м
    Напряженность магнитного поля ампер на метр А / м
    электрический заряд Кулумб (К) с · A

    Другие производные единицы от NIST. gov

    Размеры и единицы

    Механическая система, испытывающая одномерные демпфированные колебания, может быть
    моделируется уравнением

    , где \ (m \) — масса системы, \ (b \) — некоторый коэффициент демпфирования,
    \ (k \) — жесткость пружины, а \ (u (t) \) — смещение
    система. Это уравнение, выражающее баланс трех физических
    эффекты: \ (mu » \) (масса, умноженная на ускорение), \ (bu ‘\) (демпфирующая сила) и
    \ (ку \) (сила пружины). Различные физические величины, такие как \ (m \),
    \ (u (t) \), \ (b \) и \ (k \), все имеют разные размеры , измеренные в
    разные единицы , но \ (mu » \), \ (bu ‘\) и \ (ku \) должны иметь одинаковые
    размерность, иначе добавлять их не было бы смысла.

    Основные концепции

    Базовые блоки и размеры

    Базовые единицы обладают важным свойством, присущим всем остальным единицам.
    от них. В системе СИ
    таких базовых единиц семь и соответствующих
    физические величины:
    метр (м) на длину,
    килограмм (кг) для массы,
    секунды на время,
    кельвин (K) для температуры,
    ампер (А) для электрического тока,
    кандела (кд) для силы света, и
    моль (моль) для количества вещества. {- 2}] \)

    Префиксы для единиц

    Единицы часто имеют префиксы.9 \) Па.

    Теорема Букингема Пи

    Почти все тексты по масштабированию имеют трактовку знаменитого Букингема.
    Теорема Пи, которую можно использовать для вывода физических законов на основе единицы измерения
    совместимость, а не лежащие в основе физические механизмы. Этот
    буклет ориентирован на модели, в которых физические механизмы
    уже выражены через дифференциальные уравнения. Тем не менее, Pi
    Теорема занимает заметное место в литературе по масштабированию, и
    поскольку мы время от времени будем на него ссылаться, теорема
    кратко обсуждается ниже.

    Сама теорема просто состоит из двух частей. Во-первых, если проблема
    включает \ (n \) физические параметры, в которых \ (m \) независимые типы единиц
    (например, длина, масса и т. д.), тогда параметры могут быть
    в сочетании с ровно \ (n-m \) независимыми безразмерными числами, указанными
    как Пи. Во-вторых, любое безразмерное отношение между исходным \ (n \)
    параметры могут быть преобразованы в отношение между \ (n-m \)
    безразмерные числа. Такие отношения могут быть идентичностями или
    неравенства, указывающие, например, является ли данный эффект
    незначительный.Более того, преобразование системы уравнений в
    безразмерная форма соответствует выражению коэффициентов, а также
    как свободные и зависимые переменные в единицах числа Пи.

    В качестве примера представьте тело, движущееся с постоянной скоростью \ (v \). Что
    это расстояние \ (s \), пройденное за время \ (t \)? Теорема Пи приводит к
    одна безразмерная переменная \ (\ pi = vt / s \) и приводит к формуле
    \ (s = Cvt \), где \ (C \) — неопределенная константа. Результат
    очень близка к известной формуле \ (s = vt \), возникающей из дифференциала
    уравнение \ (s ‘= v \) в физике, но с дополнительной константой.

    На первый взгляд теорема Пи может показаться граничащей с
    банально. Однако это может привести к значительному прогрессу для избранных
    проблемы, такие как турбулентные струи, ядерные взрывы или подобие
    решения, без детальных знаний математических или физических
    модели. Следовательно, для новичка в масштабировании это может показаться чем-то
    очень глубокий, если не волшебный. Во всяком случае, если перейти к более сложным
    задач со многими параметрами, использование теоремы дает
    сравнительно меньший выигрыш по мере увеличения числа Пи.Многие Пи также могут быть
    рекомбинированы разными способами. Итак, хорошо
    физическое понимание и / или информация, переданная через набор уравнений,
    требуется для
    выбрать полезные безразмерные числа или соответствующее масштабирование
    упомянутый набор уравнений. Иногда тщательное изучение уравнений также
    показывает, что некоторые числа Пи, полученные в результате применения теоремы, на самом деле
    может быть удалено из проблемы. Как следствие, когда
    моделирование сложной физической задачи, реальная оценка масштабирования
    и безразмерные числа так или иначе будут включены в
    анализ основных уравнений вместо того, чтобы быть отдельной проблемой
    с теоремой Пи.Как в учебниках, так и в статьях обсуждение
    масштабирование в контексте уравнений слишком часто отсутствует или
    представлен в нерешительности. Следовательно, внимание авторов будет
    об этом процессе, хотя мы не приводим много примеров
    по теореме Пи. Мы не говорим, что теорема Пи мало
    ценить. В ряде случаев, например, в экспериментах, он может
    предоставить ценные и даже важные рекомендации, но в частности
    В учебнике мы стремимся рассказать дополнительную историю о масштабировании.Кроме того, как будет показано в этом буклете, безразмерные числа в
    проблема также возникает естественным образом из-за масштабирования
    дифференциальные уравнения. Если есть модель, основанная на
    дифференциальных уравнений, классические
    размерный анализ.

    Абсолютные ошибки, относительные ошибки и единицы

    Математически не имеет значения, какие единицы мы используем для физического
    количество. Однако когда мы имеем дело с приближениями и ошибками,
    единицы важны.{-3} \)
    независимо от того, измеряется ли длина в км или мм.

    Тем не менее, вместо того, чтобы полагаться исключительно на относительные ошибки,
    лучше масштабировать проблему так, чтобы количества, входящие в
    вычисления имеют размер единицы (или, по крайней мере, умеренные), а не очень
    большой или очень маленький. Техника этих заметок показывает, как это
    можно сделать.

    Агрегаты и компьютеры

    Традиционные числовые вычисления включают только числа и, следовательно,
    требует безразмерных математических выражений.Обычно неявный
    используется тривиальное масштабирование. Можно, например, просто масштабировать всю длину
    величины на 1 м, все временные величины на 1 с и все массовые величины
    на 1 кг, чтобы получить необходимые для расчетов безразмерные числа.
    Это наиболее распространенный подход, хотя он очень редко
    заявил.

    Пакеты символьных вычислений, такие как Mathematica и Maple, позволяют
    вычисления с величинами, имеющими размерность. Это тоже возможно
    в популярных компьютерных языках, используемых для числовых вычислений (раздел PhysicalQuantity: инструмент для вычислений с помощью единиц предоставляет конкретный пример на Python).{-3} \)).
    Хотя таблицы преобразования единиц измерения
    часто встречаются в школе, ошибки при пересчете единиц измерения, вероятно, ранжируют
    самый высокий среди всех ошибок, совершаемых учеными и инженерами (и
    когда из-за ошибки преобразования единиц в самолете заканчивается топливо,
    это серьезно!). Наличие хороших программных инструментов для помощи в подразделении
    поэтому конверсия имеет первостепенное значение, что мотивирует лечение этого
    тема в разделах PhysicalQuantity: инструмент для вычислений с единицами измерения и Parampool: пользовательские интерфейсы с автоматическим преобразованием единиц.Читатели, которые
    в первую очередь заинтересованы в математической технике масштабирования
    смело пропустите этот материал и сразу переходите к разделу Задачи экспоненциального распада.

    Пример проблем, связанных с системами единиц

    Немного проработанный пример масштабирования в реальном
    научный / инженерный проект может стимулировать читателя
    мотивация. В полном объеме исследование цунами охватило человек.
    геофизика, геология, история, гидродинамика, статистика, геодезия,
    инженерия и гражданская защита.Эта сложность отражается в
    разнообразие практик использования единиц, весов и
    концепции. Если сузить рамки до моделирования цунами
    распространение, аспект масштабирования, по крайней мере, может показаться простым, поскольку мы
    в основном касается длины и времени. Тем не менее, даже здесь
    неоднородность физических единиц является обременением.

    Незначительной проблемой является случайное использование единиц, не относящихся к системе СИ, таких как дюймы или
    в старых диаграммах, даже саженях. Важнее неравномерность
    величина различных переменных и различия в
    присущие, в частности, горизонтальные и вертикальные масштабы.Обычно
    отметки поверхности указаны в метрах или меньше. Для дальнего поля в глубокой воде
    распространения, а также небольшие цунами (которые до сих пор остаются научными
    интереса) отметки поверхности часто указываются в см или даже
    мм. В глубоком океане характерная глубина порядка
    величина больше этой, обычно \ (5000 \, \ hbox {m} \). Распространение
    расстояния, с другой стороны, составляют сотни или тысячи
    километров. Часто лучше всего описываются местоположения и вычислительные сети
    в географических координатах (долгота / широта), которые связаны с
    Единицы СИ на 1 минуту широты составляют примерно одну морскую милю.
    (\ (1852 \, \ hbox {m} \)), и 1 минута долготы составляет это количество раз
    косинус широты. Периоды волн цунами в основном колеблются от
    минуты до часа, надеюсь, достаточно короткие, чтобы их можно было хорошо разделить
    из полусуточного периода приливов. Время распространения
    обычно часы или, может быть, лучшая часть дня, когда Тихий океан
    Океан пройден.

    Ученые, инженеры и бюрократы в сообществе цунами
    имеют тенденцию быть конкретными и не соответствовать форматам и единицам измерения, поскольку
    а также тип требуемых данных. Чтобы удовлетворить эти требования,
    Разработчик модели цунами должен производить разнообразные данные, которые представлены в единицах
    и форматы, которые нельзя использовать внутри ее моделей.На
    с другой стороны, она также должна быть готова принять входные данные в
    разнообразные формы. Некоторые наборы данных могут быть большими, что означает
    ненужное дублирование с другими единицами измерения или масштабированием должно быть
    избегали. Кроме того, модели цунами часто маркируются через
    сравнение с экспериментальными данными. Лабораторный масштаб обычно
    \ (\ hbox {cm} \) или \ (\ hbox {m} \), самое большее, что подразумевает, что измеренные данные
    представлены в единицах, отличных от используемых в реальных событиях земного масштаба,
    или даже в вольтах,
    с информацией о преобразовании, полученной с измерительных приборов.

    Все данные устройства в различных форматах файлов явно мешают
    и порождают ряд неправильных представлений и ошибок, которые могут вызвать
    потеря драгоценного времени или усилий. Чтобы уменьшить такие проблемы, разработчики
    вычислительных средств должны сочетать разумную гибкость
    относительно единиц ввода и вывода с четким и последовательным
    соглашение о масштабировании в инструментах. Фактически, это также относится к
    академические инструменты для внутреннего использования.

    Приведенное выше обсуждение указывает на некоторые передовые методы, которые
    продвигает.Во-первых, всегда выполняйте вычисления с помощью масштабированного дифференциального уравнения
    модели. В этом буклете рассказывается, как это сделать. Во-вторых, пользователи программного обеспечения
    часто хотят указать входные данные с размером и получить выходные данные
    с размером. Затем программное обеспечение должно применить такие инструменты, как
    PhysicalQuantity (раздел PhysicalQuantity: инструмент для вычислений с единицами)
    или более сложный пакет Parampool (раздел Parampool: пользовательские интерфейсы с автоматическим преобразованием единиц измерения), чтобы разрешить ввод с явными размерами и
    при необходимости преобразуйте размеры в нужные типы. Эти инструменты тривиально применять, если вычислительное программное обеспечение
    написано на Python, но это просто, если программное обеспечение
    написаны на скомпилированных языках, таких как Fortran, C или C ++. В последнем
    в случае, если вы просто создаете модуль чтения ввода в Python, который захватывает данные из
    пользовательский интерфейс и передает их в вычислительное программное обеспечение, либо
    через файлы или вызовы функций (вызываемые соответствующие функции
    должны быть завернуты в Python с такими инструментами, как
    f2py,
    Cython,
    Ткать
    SWIG,
    Мгновенное,
    или аналогичный, см. [Ref03] (Приложение C) для основных
    примеры обертывания кода C и Fortran в f2py и Cython).

    PhysicalQuantity: инструмент для вычислений с модулями

    Эти заметки содержат довольно много компьютерного кода, чтобы проиллюстрировать, как теория
    подробно отображает работающее программное обеспечение. Python — это язык программирования
    используется, в первую очередь потому, что это легко читаемый, мощный,
    полноценный язык, позволяющий использовать код типа MATLAB
    а также код на основе классов, обычно используемый в Java, C # и C ++.
    Экосистема Python для научных вычислений за последние годы выросла.
    быстро набирает популярность и заменяет более специализированные инструменты
    как MATLAB, R и IDL.Примеры кодирования в этом буклете требуют только знания основных
    процедурное программирование на Python.

    Читатели, не знающие переменных Python, функций, тестов if,
    и импорт модуля следует обращаться, например, к краткому руководству по научным
    Python,
    конспекты научных лекций по Python,
    или полный учебник [Ref04] параллельно с чтением о
    Код Python в настоящих заметках.

    Эти примечания относятся к Python 2.7

    Python существует в двух несовместимых версиях, пронумерованных 2 и 3.Различия можно сделать небольшими, и есть инструменты для написания
    код, работающий под обеими версиями.

    Поскольку Python версии 2 все еще доминирует
    в научных вычислениях мы придерживаемся этой версии, но
    написать код версии 2.7, максимально приближенный к версии 3.4
    и позже. В большинстве наших программ отличается только оператор print
    между версиями 2 и 3.

    Вычисления с модулями в Python хорошо поддерживаются
    очень полезный инструмент PhysicalQuantity из пакета ScientificPython от Конрада
    Хинсен.К сожалению, ScientificPython на момент создания этого
    писать, работать с NumPy версии 1.9 или новее, поэтому мы изолировали
    PhysicalQuantity объект в модуле PhysicalQuantities и сделал его общедоступным
    доступно на GitHub. Также существует альтернативный пакет Unum для вычислений с числами с
    единиц, но здесь мы будем придерживаться предыдущего модуля.

    Продемонстрируем использование объекта PhysicalQuantity
    вычисление \ (s = vt \), где \ (v \) — скорость, указанная в единицах ярдов на
    минута
    , а \ (t \) — время в часах.Сначала нам нужно знать, что
    единицы называются в PhysicalQuantities . Для этого запустите pydoc
    Физические количества
    или

     Терминал> pydoc Scientific.Physics.PhysicalQuantities
     

    , если у вас установлен весь пакет ScientificPython. В
    итоговая документация показывает имена
    единицы. Особенно,
    ярды задаются ярдов , минуты мин , а часы
    по ч . Теперь мы можем вычислить \ (s = vt \) следующим образом:

     >>> # С ScientificPython:
    >>> от Науч.Physics.PhysicalQuantities import \
    ... PhysicalQuantity как PQ
    >>> # С PhysicalQuantities как отдельным / автономным модулем:
    >>> из PhysicalQuantities импортировать PhysicalQuantity как PQ
    >>>
    >>> v = PQ ('120 ярдов / мин') # скорость
    >>> t = PQ ('1 h') # время
    >>> s = v * t # расстояние
    >>> print s # s - строка
    120,0 ч * ярд / мин
     

    Нечетная единица ч * ярд / мин. лучше преобразовать в стандартную единицу СИ, например
    как метр:

     >>> с.convertToUnit ('м')
    >>> печать s
    6583,68 м
     

    Обратите внимание, что s — это объект PhysicalQuantity со значением и
    единица. Для математических вычислений нам нужно извлечь
    значение как объект float . Мы также можем извлечь единицу в виде строки:

     >>> print s. getValue () # float
    6583,68
    >>> print s.getUnitName () # строка
    м
     

    Вот пример того, как преобразовать единицу нечетной скорости ярды на
    минута на что-то более стандартное:

     >>> v.{-1} \)
    где джоуль заменяет калорийность? 

     >>> c = PQ ('1 кал / (г * К)')
    >>> c.convertToUnit ('Дж / (г * К)')
    >>> печать c
    4,184 Дж / К / г
     

    Parampool: пользовательские интерфейсы с автоматическим преобразованием единиц измерения

    Пакет Parampool позволяет
    создание пользовательских интерфейсов с поддержкой юнитов и юнитов
    конверсия. Значения параметров можно задать в виде числа с
    единица. Параметры можно зарегистрировать заранее с желаемым
    единица, и все, что предписывает пользователь, значение и единица измерения
    преобразован таким образом, что объект станет зарегистрированным.2 \), \ (t \) быть
    время измеряется в с, и, следовательно, \ (с \) будет расстоянием, измеренным в м.

    Пул параметров

    Во-первых, Parampool требует от нас определения пула всех входных данных.
    параметры, которые здесь просто представлены списком словарей, где каждый
    словарь содержит информацию об одном параметре. Возможно
    организовать входные параметры в древовидной структуре с подпулами, которые
    сами могут иметь
    субпулы,
    но для нашего простого приложения нам просто нужна плоская структура с
    три входных параметра:
    \ (v_0 \), \ (a \) и \ (t \).Эти параметры помещаются в подпул под названием
    "Главный". Пул создается по коду

     def define_input ():
        бассейн = [
            'Главный', [
                dict (name = 'начальная скорость', по умолчанию = 1.0, unit = 'm / s'),
                dict (name = 'acceleration', по умолчанию = 1.0, unit = 'm / s ** 2'),
                dict (name = 'time', по умолчанию = 10.0, unit = 's')
                ]
            ]
    
        из parampool.pool.UI import listtree2Pool
        pool = listtree2Pool (pool) # преобразовать список в объект Pool
        возвратный бассейн
     

    Для каждого параметра мы можем определить логическое имя, например, начальная скорость ,
    значение по умолчанию и единица измерения. Дополнительные свойства
    также разрешены, см. документацию Parampool.

    Совет: укажите значения чисел по умолчанию как объекты с плавающей запятой

    Обратите внимание, что по умолчанию мы пишем не просто 1, а 1.0.
    Если бы использовалось 1, Parampool интерпретировал бы наш параметр как
    целое число и поэтому преобразует ввод, например, 2,5 м / с в 2 м / с .
    Чтобы гарантировать, что параметр с действительным знаком становится объектом с плавающей запятой внутри
    пула, мы должны указать значение по умолчанию как действительное число: 1. или 1.0 .
    (Тип входного параметра может быть также задан явно с помощью
    свойство str2type , например, str2type = float .)

    Получение данных пула для вычислений

    Мы можем сделать небольшую функцию для получения значений из пула
    и вычисление \ (s \):

     def расстояние (бассейн):
        v_0 = pool.get_value ('начальная скорость')
        a = pool. get_value ('ускорение')
        t = pool.get_value ('время')
        s = v_0 * t + 0.5 * а * т ** 2
        вернуть s
     

    Функция pool.get_value возвращает числовое значение
    названный параметр, после того, как единица была преобразована из того, что
    Пользователь указал, что было зарегистрировано в пуле.
    Например, если пользователь предоставляет аргумент командной строки
    - время '2 ч' , Parampool преобразует это количество в секунды и
    pool.get_value ('time') вернет 7200.

    Чтение параметров командной строки

    Для выполнения вычислений мы определяем пул, загружаем значения из
    командная строка и вызов , расстояние :

     пул = define_input ()
    из Parampool.menu.UI import set_values_from_command_line
    pool = set_values_from_command_line (пул)
    
    s = расстояние (бассейн)
    print 's =% g'% s
     

    Имена параметров с пробелами должны использовать подчеркивание вместо пробелов.
    в параметре командной строки, например, в --Initial_velocity .
    Теперь мы можем запустить

     Терминал> python distance.py --initial_velocity '10 km / h '\
              - ускорение 0 - время '1 ч
    s = 10000
     

    Обратите внимание на ответ ( с ), что 10 км / ч преобразуется в м / с, а 1 ч - в с.

    Также можно получить значения параметров как PhysicalQuantity
    объекты из пула по телефону

     v_0 = pool.get_value_unit ('Начальная скорость')
     

    Следующий вариант функции distance вычисляет с
    значений и единиц:

     def distance_unit (пул):
        # Вычислить с помощью единиц
        из parampool.PhysicalQuantities импортировать PhysicalQuantity как PQ
        v_0 = pool.get_value_unit ('начальная скорость')
        a = pool.get_value_unit ('ускорение')
        t = бассейн.get_value_unit ('время')
        s = v_0 * t + 0,5 * a * t ** 2
        вернуть s.getValue (), s.getUnitName ()
     

    Тогда мы можем сделать

     с, s_unit = Distance_unit (пул)
    print 's =% g'% s, s_unit
     

    и получите результат с нужным блоком.

    Установка значений по умолчанию в файле

    В больших приложениях с большим количеством входных параметров часто нравится
    для определения (огромного) набора значений по умолчанию для конкретного случая, а затем
    переопределите некоторые из них в командной строке.Такие наборы значений по умолчанию
    может быть установлен в файле с использованием синтаксиса типа

     subpool Главный
    начальная скорость = 100! ярд / мин
    ускорение = 0! м / с ** 2 # ускорение падения
    конец
     

    Аппарат можно отдать после ! Символ (и перед символом комментария # ).

    Для чтения таких файлов нам нужно добавить строки

     из parampool.pool.UI import set_defaults_from_file
    pool = set_defaults_from_file (пул)
     

    перед звонком на set_defaults_from_command_line .

    Если указанные выше команды хранятся в файле distance.dat , мы даем
    информация об этом файле в программу через
    option --poolfile distance. dat . Запуск всего

     Терминал> python distance.py --poolfile distance.dat
    s = 15,25 м
     

    сначала загружает скорость
    100 ярдов / мин преобразовано в 1,524 м / с и нулевое ускорение
    в систему пула и затем мы вызываем distance_unit , который
    загружает эти значения из пула вместе со значением по умолчанию для
    время, установленное на 10 с.Тогда расчет будет \ (s = 1,524 \ cdot 10 + 0 = 15,24 \)
    с блоком м. Мы можем изменить время и / или два других
    параметры в командной строке:

     Терминал> python distance.py --poolfile distance.dat --time '2 h'
    s = 10972,8 м
     

    Результат вычислений: \ (s = 1,524 \ cdot 7200 + 0 = 10972,8 \).
    Предлагаем вам поиграть с программой distance.py.

    Указание нескольких значений входных параметров

    Parampool имеет интересную особенность: можно назначить несколько значений.
    к входному параметру, тем самым облегчая приложению
    пройти через все комбинации всех параметров.Мы можем продемонстрировать эту особенность, составив таблицу из \ (v_0 \), \ (a \), \ (t \) и
    \ (s \) значения. В функции вычисления нам нужно вызвать pool.get_values ​​
    вместо pool.get_value , чтобы получить список всех значений, которые
    были указаны для рассматриваемого параметра. Вложением петель поверх
    все параметры, мы посещаем все комбинации всех параметров как
    указано пользователем:

     def Distance_table (бассейн):
        "" "Получение нескольких значений параметров из пула." ""
        таблица = []
        для v_0 в пуле.get_values ​​('начальная скорость'):
            для a в pool.get_values ​​('ускорение'):
                для t в pool.get_values ​​('time'):
                    s = v_0 * t + 0,5 * a * t ** 2
                    table.append ((v_0, a, t, s))
        таблица возврата
     

    Если для параметра указано только одно значение, pool.get_values ​​
    возвращает только это значение, и будет только один проход в связанном
    петля.

    После загрузки аргументов командной строки в наш объект пула , мы можем вызвать
    distance_table вместо distance или distance_unit и
    напишите красиво оформленную таблицу результатов:

     таблица = distance_table (бассейн)
    print '| ----------------------------------------------- ------ | '
    печать '| v_0 | а | т | с | '
    print '| ----------------------------------------------- ------ | '
    для v_0, a, t, s в таблице:
        печать '|% 11. 3f | % 10.3f | % 10.3f | % 12.3f | ' % (v_0, a, t, s)
    print '| ----------------------------------------------- ------ | '
     

    Вот пример выполнения,

     Терминал> python distance.py --time '1 ч и 2 ч и 3 ч' \
              - ускорение '0 м / с ** 2 и 1 м / с ** 2 и 1 ярд / с ** 2' \
          --initial_velocity '1 и 5'
    | ------------------------------------------------- ---- |
    | v_0 | а | т | с |
    | ------------------------------------------------- ---- |
    | 1.000 | 0,000 | 3600.000 | 3600.000 |
    | 1.000 | 0,000 | 7200.000 | 7200.000 |
    | 1.000 | 0,000 | 10800.000 | 10800.000 |
    | 1.000 | 1.000 | 3600.000 | 6483600.000 |
    | 1.000 | 1.000 | 7200.000 | 25927200.000 |
    | 1.000 | 1.000 | 10800.000 | 58330800.000 |
    | 1.000 | 0,914 | 3600.000 | 5928912.000 |
    | 1.000 | 0,914 | 7200.000 | 23708448.000 |
    | 1.000 | 0,914 | 10800.000 | 53338608.000 |
    | 5.000 | 0,000 | 3600.000 | 18000.000 |
    | 5.000 | 0,000 | 7200.000 | 36000.000 |
    | 5.000 | 0,000 | 10800.000 | 54000.000 |
    | 5.000 | 1.000 | 3600. 000 | 6498000.000 |
    | 5.000 | 1.000 | 7200.000 | 25956000.000 |
    | 5.000 | 1.000 | 10800.000 | 58374000.000 |
    | 5.000 | 0,914 | 3600.000 | 5943312.000 |
    | 5.000 | 0,914 | 7200.000 | 23737248.000 |
    | 5.000 | 0,914 | 10800.000 | 53381808.000 |
    | ------------------------------------------------- ---- |
     

    Обратите внимание, что некоторые из нескольких значений имеют разные размеры
    из зарегистрированного измерения для этого параметра, а таблица
    показывает, что преобразование в правильное измерение имело место.

    Создание графического пользовательского интерфейса

    Для удовольствия мы можем легко создать графический пользовательский интерфейс.
    через Parampool. Мы оборачиваем функцию distance_unit в функцию, которая
    возвращает результат в красивом HTML-коде:

     def distance_unit2 (пул):
        # Перенести результат из distance_unit в HTML
        s, s_unit = Distance_unit (пул)
        return ' Distance: % .2f% s'% (s, s_unit)
     

    Кроме того, мы должны сделать файл generate_distance_GUI. py с
    простой контент

     из импорта parampool.generator.flask сгенерировать
    с расстояния импорт distance_unit2, define_input
    
    генерировать (Distance_unit2, pool_function = define_input, MathJax = True)
     

    Запуск generate_distance_GUI.py создает веб-сайт на основе Flask.
    интерфейс
    для нашей функции distance_unit , см. Рисунок Web GUI, где параметры могут быть указаны с помощью единиц измерения.
    Текстовые поля в этом графическом интерфейсе позволяют указывать параметры с
    числа и единицы, e.g., ускорение с единицей измерения ярдов в минуту в квадрате,
    как показано на рисунке. Слегка наведя указатель мыши слева от
    текстовое поле вызывает появление небольшого черного окошка с зарегистрированным устройством
    этого параметра.

    Веб-интерфейс, в котором параметры могут быть указаны с помощью единиц

    С примерами, показанными выше, читатель должен уметь использовать
    PhysicalQuantity объект и пакет Parampool в программах
    и тем самым безопасно работать с агрегатами.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *