Физические величины и технические величины - это ключевые понятия в области измерения и инженерных наук. Они определяют различные характеристики объектов и явлений, которые можно измерить или оценить.
Физическая величина - это физическое свойство материала или системы, которое можно количественно определить путем измерения.
Техническая величина - величина, характеризующая какое-нибудь свойство технического устройства, системы, явления или процесса.
Физические и технические величины - это выбранные в качестве основных международные понятия, отражающие свойства материальных объектов и обладающими двойственным характером: качественным и количественным.
Качественно величину определяет ее связь с конкретным физическим свойством объекта, часто выраженным уже в самом названии величины (скорость, мощность, магнитная индукция и т. п.).
Количественно величина и, следовательно, единица ее измерения определяются по отношению к некоторым величинам или единицам, уже определенным (единица мощности = джоуль/секунда = ватт и т. п.). В результате последовательного образования новых понятий из определенных ранее и возникает система физических величин и единиц.
На XI Генеральной конференции мер и весов в 1960 г. в Париже за основу Международной системы единиц (СИ) было принято шесть единиц (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, кандела).
На XIII Генеральной конференции в 1967 г. было выдвинуто предложение принять седьмую основную единицу СИ — моль, а на XIV Генеральной конференции в 1971 г. это предложение было утверждено.
Новая система была принята в мае 1972 г. в Берлине на 30-м заседании Постоянной комиссии по нормам при СЭВ.
В Международной системе единиц СИ собраны единицы всех наиболее важных физических величин, используемых в практической деятельности. Единицы СИ делятся на три класса:
1. Основные — единицы длины (метр), массы (килограмм), времени (секунда), электрического тока (ампер), термодинамической температуры (кельвин), силы света (кандела) и количества материи (моль).
2. Производные — единицы, полученные из основных с помощью алгебраических преобразований с использованием математических знаков умножения и деления.
Производные единицы можно разделить на три группы:
- выраженные с помощью основных единиц, например единица ускорения (м · с-2), активности (с-1), яркости (кд · м-2) и т. д.;
- с особым названием, например единица силы — ньютон (кг · м · с2), электрической емкости — фарада (м2 · кг-1 · с4 - А2), магнитной индукции — тесла (кг · с-2 · А-1) и т. п.;
- выраженные особыми названиями, например единица энтропии — джоуль на кельвин (м2 · кг · с-2 · К-1), электрической индукции — кулон на метр квадратный (см-2· с · А), молярной энергии — джоуль на моль (м2 · кг · с-2, моль-1) и т. п.
3. Дополнительные — к ним относятся лишь две геометрические единицы: плоского угла — радиан (рад) и пространственного угла — стерадиан (ср).
Эти три класса единиц СИ представляют собой когерентную (согласованную) систему, которая обычно называется «когерентной системой единиц».
Кратные и дольные единицы СИ образуются из исходных единиц с помощью соответствующих приставок. Исходной единицей для каждой величины являются единицы СИ, исключение по историческим причинам представляет грамм.
Применяемые приставки
| Множитель | Приставка | Обозначение | Множитель | Приставка | Обозначение |
| 1018 | экса | Э | 10-1 | деци | д |
| 1015 | пета | П | 10-2 | санти | с |
| 1012 | тера | Т | 10-3 | милли | м |
| 109 | гига | Г | 10-6 | микро | мк |
| 106 | мега | М | 10-9 | нано | н |
| 103 | кило | к | 10-12 | пико | п |
| 102 | гекто | г | 10-15 | фемто | ф |
| 101 | дека | да | 10-18 | атто | а |
Несколько примеров использования приставок: мегаватт (МБ), килоджоуль (кДж), милливольт (мВ), нанометр (нм), пикофарада (пФ), аттокулон (аК) и т. д.
Кроме единиц СИ, разрешено использование без временного ограничения и некоторых других единиц, не входящих в систему СИ, т. е. внесистемных единиц, но настолько распространенных и имеющих такое практическое значение, что их пришлось оставить наряду с Международной системой единиц.
Внесистемные (разрешенные) единицы — час (ч), градус Цельсия (°С), литр (л), тонна (т) и др. К ним относятся и некоторые единицы, используемые в особых отраслях, например электрон-вольт (эВ), парсек (пс) и др.
Только те единицы, которые входят в систему СИ или разрешены к применению, являются действительными единицами.
Необходимо отметить, что среди физических единиц встречаются и некоторые устаревшие, применение которых государственными стандартами запрещается. Эти единицы сыграли в истории науки и техники свою роль.
Смотрите также: Физические величины и параметры, скалярные и векторные величины, скалярные и векторные поля