物理數量

Ampèremetre( Ammeter

物理量(或簡單的數量)是可以通過測量量化的材料或系統的屬性。物理量可以表示為一個,即數值的代數乘法和測量單位。例如,物理量質量M = n可以量化為m = n kg,其中n是數值,kg是單位符號(用於千克)。

成分

ISO 80000-1之後,物理量的任何值或大小都表示為與該數量單位的比較。物理量z表示為數值{ z }(純數)和單位[ z ]的乘積:

例如,讓“ 2米”;然後,是數值,是單元。相反,可以在任意單元中表達的數值可作為:

乘法符號通常被排除在外,就像在公式的科學符號中排除在變量之間一樣。用來表達數量的慣例稱為數量計算。在公式中,單位[ Z ]可以視為它是一種物理維度的特定幅度:有關此處理的更多信息,請參見維度分析

符號和命名法

ISO/IEC 80000IUPAP紅皮書IUPAC綠書中列出了用於使用數量符號的國際建議。例如,物理量“質量”的推薦符號為m ,而“電荷”數量的推薦符號為q

排版

物理量通常是斜體的排版。純粹的數字數量,即使是字母表示的數量,通常以羅馬(直立)類型印刷,儘管有時是斜體。基本函數的符號(圓形三角學,雙曲線,對數等), δy中的δ等數量的變化或d x中的d oterator等數量,也建議用羅馬類型打印。

例子:

  • 實際數字,例如1或√2
  • E,自然對數的基礎,
  • 我,虛構的單位,
  • π的圓周與直徑的比率為3.14159265 ...
  • δxδy ,d z ,代表數量xyz的差異(有限或其他)
  • sinαsinhγ ,log x

支持

標量

標量是具有幅度但沒有方向的物理量。物理量的符號通常被選擇為拉丁希臘字母的單個字母,並以斜體類型打印。

向量

向量是具有大小和方向的物理量,並且其操作遵守矢量空間的公理。向量的物理量的符號是大膽的類型,帶下劃線的或上面的箭頭。例如,如果u是粒子的速度,則其速度的簡單符號為u,u或。

張量

標量和向量是最簡單的張量,可用於描述更一般的物理量。例如, Cauchy應力張量具有幅度,方向和方向質量。

尺寸,單位和善良

方面

約瑟夫·傅立葉(Joseph Fourier)在1822年引入了物理量的尺寸概念。按照慣例,物理量以基於基本數量的維度系統組織,每個系統都被視為具有其自身的維度。

單位

通常可以選擇單位,儘管SI單元(包括基本單位的雜物和倍數)通常在科學環境中由於其易用性,國際熟悉和處方而使用。例如,符號M可以表示一定數量的質量,並且可以以千克(kg),(lb)或daltons (da)表示。

種類

尺寸同質性不一定足以使數量可比;例如,運動粘度熱擴散率的尺寸為平方長度(以m 2 /s的單位為單位)。相同數量的數量共享超出其維度和單位的額外共同點,可以進行比較;例如,並非所有無量綱數量都是相同的。

基數和衍生數量

基本數量

數量系統與物理數量有關,由於這種依賴性,有限數量的數量可以作為基礎,在該基礎上,可以定義所有剩餘數量的系統的尺寸。公約可以選擇一組相互獨立的數量作為這種集合,稱為基本數量。下表列出了國際數量系統(ISQ)及其相應的SI單位和尺寸的七個基本數量。其他約定可能具有不同數量的基本單位(例如CGSMKS系統)。

國際數量基本數量
數量SI單元方面
象徵
名稱(常見)符號(S)姓名象徵
長度lxr儀表mL
時間t第二sT
大量的m公斤公斤M
熱力學溫度T開爾文KΘ
物質的量n摩爾N
電流我,我安培AI
發光強度v燭光光碟J

角量,平面角實體角度定義為Si中的無限量量。對於某些關係,他們的單位RadianSteradian可以明確寫入,以強調數量涉及平面或實心角度的事實。

一般派生數量

得出的數量是其定義基於其他物理量(基本數量)的數量。

空間

為空間和時間的重要應用基本單元在下面。因此,當然,面積體積源自該長度,但包括完整性,因為它們經常出現在許多派生數量中,特別是密度。

數量SI單元方面
描述符號
(空間)位置(矢量)rradmL
角位置,旋轉角度(可以視為矢量或標量)θ, θrad沒有任何
區域,橫截面as ,ωm 2L 2
矢量區域(表面積的大小,定向到表面的切向平面)m 2L 2
體積τvm 3L 3

密度,流量,梯度和時刻

重要且方便的衍生數量,例如密度,通量電流與許多量相關。有時在相同的情況下互換使用不同的術語,例如電流密度磁通密度速率頻率電流。有時它們被唯一使用。

為了澄清這些有效的模板衍生的數量,我們使用Q在某些上下文範圍內(不一定是基本數量)代表任何數量,並在表中的某些最常用的符號中顯示在適用的某些最常用的符號中,其定義,用法,SI,SI單位和SI尺寸 - [ q ]表示q的維度。

對於時間衍生物,特定,摩爾和通量密度的數量,沒有一個符號。命名法取決於該主題,儘管時間導數通常可以使用OverDot表示法編寫。對於一般性,我們分別使用Q MQ NF。標量字段的梯度不一定需要符號,因為只有Nabla/del oterator∇畢業生需要編寫。對於空間密度,電流,電流密度和通量,這些符號從一個上下文到另一種上下文是常見的,僅與下標的變化不同。

對於電流密度,是沿流動方向的單位矢量,即與流線切線。請注意,表面的單位量為正態的點產物,因為當電流不正常時,通過表面的電流量減小。只有垂直於表面的電流傳遞導致電流穿過表面,因此在表面的(切向)平面中沒有電流通過。

以下積極符號可以同義使用。

如果x是n變量函數,則

差分差分n空間音量元素是,

積分:x在n空間卷上的多個積分是。
數量典型的符號定義意思,用法方面
數量qq財產的數量[Q]
數量變化率,時間導數時間變化率[q] T -1
數量空間密度ρ =體積密度( n = 3), σ =表面密度( n = 2), λ =線性密度( n = 1)

沒有n空間密度的常見符號,這裡使用ρN

單位n空間的財產量

(長度,面積,體積或更高維度)

[q] l -n
具體數量Q m單位質量的財產量[q] m -1
摩爾數量Q n每摩爾物質的財產量[q] n -1
數量梯度(如果Q標量場)。財產的變化率相對於位置[q] l -1
光譜量(對於EM波)Q V用於頻率和波長兩個定義:


單位波長或頻率的屬性量。[q] l -1

[q] t(

通量,流(同義)φff使用了兩個定義:

運輸力學核物理/粒子物理

向量場

通過橫截面/表面邊界的特性流動。[q] t -1 l -2 ,[f] l 2
通量密度F通過單位橫截面/表面積的橫截面/表面邊界的流量[F]
當前的通過橫截面/表面邊界的性質流量速率[q] T -1
電流密度(有時稱為傳輸力學中的通量密度)JJ單位橫截面/表面積的特性流量[q] t -1 l -2
數量毫米_可以使用兩個定義:

Q是標量:
Q是一個向量:

位置r的數量在r上有大約一個點或軸的時刻,通常與旋轉或勢能的趨勢有關。[Q] L

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