Физические величины имеют несколько классификаций по ряду признаков. По отношению к сигналу измерительной информации физические величины делятся на активные и пассивные.
Активные величины – которые без использования вспомогательных источников энергии могут быть преобразованы в сигнал измерительной информации, то есть в сигнал, функционально связанный с измеряемой величиной. Такими величинами является температура, сила, напряжение и сила электрического тока и т.д.
Для измерения пассивных величин (электрическое сопротивление, индуктивность, масса и т.д.) необходимо использовать вспомогательный источник энергии, при помощи которого создается сигнал измерительной информации, при этом измеряемый пассивные величины преобразуются в активные величины, которые собственно измеряются.
Хотя существуют очень точные меры измерения пассивных величин (емкость, активное сопротивление и т.д.) непосредственное сравнение измеряемой пассивной величины с единицей этой величины невозможно.
По признаку аддитивности физические величины делятся на аддитивные (экстенсивные) и неаддитивные (интенсивные).
Аддитивные физические величины обычно являются физическими или энергетическими свойствами объекта. К ним применима операция суммирования и вычитания. Такие величины (длина, масса, сила, время и т.д.) можно измерять по частям, а также точно воспроизводить с помощью многозначной меры, основанной на суммировании размеров отдельных мер. Так, токи суммируются, если несколько проводов соединено в узел. Сопротивление – при последовательном соединении, а проводимость – при параллельном.
Неаддитивные величины (магнитная восприимчивость, плотность, вязкость и др.) непосредственно не измеряются, а преобразуются в непосредственно измеряемые величины или измеряются путем косвенных измерений. Воспроизведение неаддитивных величин связано со сложностью создания высокоточных эталонов и мер таких величин.
По условной зависимости от других величин физические величины делятся на основные (условно независимые физ вел) и производные (усл зависимые физ вел)
В системе СИ 7 основных единиц физ вел: кг (масса), м (длина), с (время), А (сила тока), К (температура), Кн (сила света), моль (количество вещества).
Также есть 2 дополнительные единицы: радиан, стерадиан. И свыше ста производных величин.
Например dim(l)=L dim(t)=T - эти величины основные. Производная величина dim(V)=dim(l)/dim(t)=L/T.
Включенные в СИ единицы физ вел не охватывают всего многообразия объектов, явлений и процессов, поэтому в развивающихся областях науки возникает необходимость в определении новых физ вел. Например, атомная и ядерная физика, лазерная техника и т.д.
Случаи, когда целесообразно применять теорию инвариантов.
Можно указать ряд направлений в общей теории измерений и метрологии, где целесообразно использование инвариантов. Во-первых, рассматривая используемую шкалу измеряемой физической величины как числовую систему гомоморфно отображающую фрагмент объективной действительности в виде системы объектов с некоторыми отношениями, мы видим, что сопоставление этих двух систем производится с точностью до допустимых преобразований выбранной шкалы:
группы перестановок (пермутационной группы) для номинальной шкалы и шкалы классификации;
изотонической группы (группы положительных монотонных
преобразований) для ординальной шкалы (шкалы порядка); общей линейной группы для шкалы интервалов;
группы тождественных преобразований для абсолютной шкалы, которые, по существу, являются инвариантами шкал
Во-вторых, поскольку наивысшая точность достигается для постоянных величин, т. е. для измерений в статике, а в природе такие величины отсутствуют в чистом виде, то в метрологии стремятся обеспечить инвариантность измеряемой величины или какого-либо параметра переменной величины во времени, другими словами, предполагают, что допустимые преобразования описываются группой сдвига для временного аргумента физической величины или ее параметра.
В-третьих, информативные параметры используемых в системе обеспечения единства измерений эталонов, мер, реперных точек, стандартных образцов, а также мер, встроенных в средства измерений, по их метрологическому статусу должны быть инвариантны как к сдвигу во времени, так и к изменению характеристик окружающей среды (влияющих факторов).
В-четвертых, в качестве инвариантов можно рассматривать сигналы, величины, тесты, устройства или связи, используемые для калибровки (самокалибровки), бездемонтажной поверки (самоповерки) и технической диагностики средств измерений и других метрологических систем.
В-пятых, теория подобия, широко используемая для моделирования, и теория размерностей, являющаяся основополагающей в метрологии, основаны на классической теории инвариантов и могут рассматриваться как ее прикладные разделы.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему