Международная система количеств

Международная система величин ( ISQ ) представляет собой набор величин и уравнения , связывающие их описания физики и природы , используемые в современной науке, officialized в Международной организации по стандартизации (ISO) по 2009 год ^[1] Эта система лежит в основе Международная система единиц (СИ), будучи более общей: оно не определяет единицу измерения , выбранное для каждой величины. Название используется Генеральной конференцией по мерам и весам (CGPM) и органами по стандартизации, такими как Международная организация по стандартизации.(ISO) и Международной электротехнической комиссией (IEC) для ссылки на эту систему, в частности, в отношении системы, которая соответствует SI. Стандарт ISO, описывающий ISQ к 2009 году, - это ISO / IEC 80000 , который заменяет предыдущие стандарты ISO 31 и ISO 1000, опубликованные в 1992 году.

Работая совместно, ISO и IEC формализовали использование частей ISQ, предоставив информацию и определения, касающиеся величин, систем величин, единиц, символов количества и единиц измерения, а также связанных систем единиц, с особым упором на ISQ. Стандарт ISO / IEC 80000 определяет физические величины , которые измеряются в единицах СИ ^[2], а также включает многие другие величины в современной науке и технике. ^[3]

Базовые количества [ править ]

Базовая величина - это физическая величина в подмножестве данной системы величин, которая выбирается по соглашению, где никакое количество в наборе не может быть выражено через другие. ISQ определяет семь базовых величин. Обозначения для них, как и для других величин, написаны курсивом. ^[4]

Размерность физической величины не включает величину или единицы. Традиционное символическое представление размерности базовой величины - это одна заглавная буква римского (прямого) шрифта без засечек ^[5] .

Базовое количество	Символ количества ^[6]	Символ размера	Базовая единица СИ ^[6]	Обозначение единицы СИ ^[6]
длина	${\ displaystyle l}$	${\ displaystyle {\ mathsf {L}}}$	метр	м
масса	${\ displaystyle m}$	${\ displaystyle {\ mathsf {M}}}$	килограмм	кг
время	${\ displaystyle t}$	${\ displaystyle {\ mathsf {T}}}$	второй	s
электрический ток	${\ displaystyle I}$	${\ displaystyle {\ mathsf {I}}}$	ампер	А
термодинамическая температура	${\ displaystyle T}$	${\mathsf {\Theta }}$	кельвин	K
количество вещества	$n$	${\mathsf {N}}$	крот	моль
интенсивность света	$I_{\text{v}}$	${\mathsf {J}}$	кандела	CD

Производные количества [ править ]

Производное количество - это количество в системе количеств, которое определяется в терминах базовых количеств этой системы. ISQ определяет множество производных величин.

Размерное выражение производных величин [ править ]

Условное символическое представление размерности производной величины - это произведение степеней размерностей основных величин в соответствии с определением производной величины. Размерность величины обозначается как , где показатели размерности являются положительными, отрицательными или нулевыми. Символ может быть опущен, если его показатель степени равен нулю. Например, в ISQ обозначается количественная размерность скорости . В следующей таблице перечислены некоторые количества, определенные ISQ. ${\mathsf {L}}^{a}{\mathsf {M}}^{b}{\mathsf {T}}^{c}{\mathsf {I}}^{d}{\mathsf {\Theta }}^{e}{\mathsf {N}}^{f}{\mathsf {J}}^{g}$ ${\mathsf {LT}}^{-1}$

Количество размерности один исторически известно как количество безразмерного (термин , который до сих пор широко используется); все его показатели размерности равны нулю, а символ размерности равен . Такую величину можно рассматривать как производную величину в виде отношения двух величин одной размерности. ${\mathsf {1}}$

Полученное количество	Выражение в основных размерах системы СИ
плоский угол	${\mathsf {1}}$
телесный угол	${\mathsf {1}}$
частота	${\mathsf {T}}^{-1}$
сила	${\mathsf {LMT}}^{-2}$
давление	${\mathsf {L}}^{-1}{\mathsf {MT}}^{-2}$
скорость	${\mathsf {LT}}^{-1}$
площадь	${\mathsf {L}}^{2}$
объем	${\mathsf {L}}^{3}$
ускорение	${\mathsf {LT}}^{-2}$

Логарифмические величины [ править ]

Уровень [ править ]

Несмотря на то, что они не включены в качестве единиц СИ в Международную систему количеств, некоторые меры соотношения включены Международным комитетом мер и весов (CIPM) как приемлемые в категории «единицы, не относящиеся к системе СИ». Уровень некоторого количества является логарифмом отношения количества с указанным опорным значением этой величины. Он по-разному определяется для величины корневой мощности (также известной под устаревшим термином " количество поля" ) и для величины мощности. Он не определен для соотношений количеств других видов.

Уровень величины корневой мощности по отношению к контрольному значению количества определяется как ${\textstyle F}$ ${\textstyle F_{0}}$

L_{F}=\ln {\frac {F}{F_{0}}},

где - натуральный логарифм . Уровень величины мощности по отношению к контрольному значению количества определяется как $\ln$ ${\textstyle P}$ ${\textstyle P_{0}}$

L_{P}=\ln {\sqrt {\frac {P}{P_{0}}}}={\frac {1}{2}}\ln {\frac {P}{P_{0}}}.

Когда используется натуральный логарифм, как здесь, рекомендуется использовать непер (символ Np), единицу измерения 1 с Np = 1. Непер согласован с единицей СИ . Использование логарифма с основанием 10 в сочетании с масштабируемой единицей, бел (символ B), где . ${\textstyle {\text{B}}=\left({\frac {1}{2}}\ln 10\right){\text{Np}}\approx 1.151293~{\text{Np}}}$

Примером уровня является уровень звукового давления . В ISQ все уровни рассматриваются как производные величины размерности 1 и, таким образом, не являются утвержденными единицами СИ как таковыми, а включены в Таблицу 8 единиц, не относящихся к СИ, которые одобрены для использования за пределами СИ. ^[7]

Информационная энтропия [ править ]

ISQ распознает другую логарифмическую величину: информационную энтропию , для которой когерентной единицей является естественная единица информации (символ nat). ^{[ необходима цитата ]}

См. Также [ править ]

Размерный анализ
ISO / IEC 80000
Список физических величин
Количество
- Наблюдаемое количество
Международная система единиц
Базовая единица СИ

Ссылки [ править ]

^ ISO 80000-1: 2009 , Система количеств, включая отношения между ними и количествами, используемыми в качестве основы единиц СИ, на всех языках называется Международной системой количеств, обозначаемой «ISQ». [...] Следует понимать, однако, что ISQ - это просто удобное обозначение для по существу бесконечной, постоянно развивающейся и расширяющейся системы величин и уравнений, на которых основывается вся современная наука и техника. ISQ - это сокращенное обозначение «системы величин, на которой основана СИ», что было фразой, использованной для этой системы в ISO 31.
^ "1.16" (PDF) . Международный словарь метрологии - Основные и общие понятия и связанные с ними термины (VIM) (3-е изд.). Международное бюро мер и весов (BIPM): Объединенный комитет руководств по метрологии. 2012 . Проверено 28 марта 2015 года .
^ ISO 80000-1 Величины и единицы. Часть 1: Общие (1-е изд.). Швейцария: ISO (Международная организация по стандартизации). 2009-11-15. п. vi . Дата обращения 23 мая 2015 .
^ ISO 80000-1: 2009
^ Статус требования к шрифту без засечек не так ясен, поскольку в ISO 80000-1: 2009 он не упоминается («Традиционное символическое представление размера базовой величины - это одна заглавная буква латинского алфавита (вертикальная ) тип. "), тогда как вторичный источник BIPM JCGM 200: 2012 делает (" Обычное символическое представление измерения базовой величины - одна заглавная буква римским шрифтом (вертикальным шрифтом) без засечек. ").
^ a b c Соответствующий символ и единица СИ приведены здесь только для справки; они не входят в ISQ.
↑ Глава 4 - Единицы вне СИ

Дальнейшее чтение [ править ]

Б. Н. Тейлор, Амблер Томпсон, Международная система единиц (СИ) , Национальный институт стандартов и технологий, издание 2008 г., ISBN 1-4379-1558-2 .

[1] ISO 80000-1: 2009 , Система количеств, включая отношения между ними и количествами, используемыми в качестве основы единиц СИ, на всех языках называется Международной системой количеств, обозначаемой «ISQ». [...] Следует понимать, однако, что ISQ - это просто удобное обозначение для по существу бесконечной, постоянно развивающейся и расширяющейся системы величин и уравнений, на которых основывается вся современная наука и техника. ISQ - это сокращенное обозначение «системы величин, на которой основана СИ», что было фразой, использованной для этой системы в ISO 31.

[2] "1.16" (PDF) . Международный словарь метрологии - Основные и общие понятия и связанные с ними термины (VIM) (3-е изд.). Международное бюро мер и весов (BIPM): Объединенный комитет руководств по метрологии. 2012 . Проверено 28 марта 2015 года .

[3] ISO 80000-1 Величины и единицы. Часть 1: Общие (1-е изд.). Швейцария: ISO (Международная организация по стандартизации). 2009-11-15. п. vi . Дата обращения 23 мая 2015 .

[4] ISO 80000-1: 2009

[5] Статус требования к шрифту без засечек не так ясен, поскольку в ISO 80000-1: 2009 он не упоминается («Традиционное символическое представление размера базовой величины - это одна заглавная буква латинского алфавита (вертикальная ) тип. "), тогда как вторичный источник BIPM JCGM 200: 2012 делает (" Обычное символическое представление измерения базовой величины - одна заглавная буква римским шрифтом (вертикальным шрифтом) без засечек. ").

[ref_only-6] Соответствующий символ и единица СИ приведены здесь только для справки; они не входят в ISQ.

[7] Глава 4 - Единицы вне СИ

[1]