Základy elektrotechnikyFyzikální veličiny, jednotky
Fyzikální veličiny a jejich jednotky
Vztahy mezi různými veličinami jsou popisovány matematickými rovnicemi, do kterých se dosazují veličiny v základních jednotkách SI. Výsledkem bývají veličiny, pro které jsou často definovány odvozené jednotky.
Základní jednotky SI
| jednotka | zkratka | veličina |
|---|---|---|
| metr | m | délka |
| kilogram | kg | hmotnost |
| sekunda | s | čas |
| ampér | A | elektrický proud |
| kelvin | K | teplota |
| mol | mol | látkové množství |
| kandela | cd | svítivost |
Odvozené jednotky
Výsledkem výpočtu mezi veličinami jsou hodnoty, které se vyjadřují buď pomocí základních jednotek, nebo pro ně byly vytvořeny a pojmenovány nové odvozené jednotky.Například plochu obdélníka lze spočítat jako součin délek jeho stran: S=a·b
Výsledek má odvozenou jednotku [m]·[m]=[m2] (čteme jako metr čtverečný)
Frekvence (neboli počet změn za jednotku času) f=n/t má jednotku [-]/[s]=[s-1]
pro frekvenci byla zavedena nová jednotka hertz [Hz]
Násobky a díly jednotek
Protože mnoho veličin má v reálném světě příliš malé nebo naopak velké hodnoty, zavedly se pro zjednodušení zápisu názvy a zkratky odstupňované po 103| název | zkratka | násobek | název | zkratka | násobek | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| mili | m | 10-3 | kilo | k | 103 | |
| mikro | μ | 10-6 | mega | M | 106 | |
| nano | n | 10-9 | giga | G | 109 | |
| piko | p | 10-12 | tera | T | 1012 |
Takže například 3200000Hz neboli 3,2·106Hz můžeme zapsat jako 3,2MHz.
Nebo 0,000000000022F což je 22·10-12F můžeme zapsat jako 22pF.
Převody hodnot
Protože v elektrotechnické praxi se vyskytují hodnoty udávané v nejrůznějších násobcích jednotek, před dosazením do vzorců je potřeba je převést na základní jednotky. Výhodné je ponechat původní údaj a doplnit jej odpovídající mocninou 10.
Příklady:
Průměr vodiče je 0,75mm. Protože mm je 10-3m (metr má 1000mm=103mm, převrácená hodnota je 10-3), do vzorce dosadíme hodnotu 0,75·10-3m
Délka vodiče je 25cm. Protože 1cm je 10-2m (metr má 100cm=102cm, převrácená hodnota je 10-2), do vzorce dosadíme hodnotu 25·10-2m
Průřez (plocha) vodiče je 3,5mm2. Protože mm je 10-3m a (10-3)2=10-6, dosadíme hodnotu 3,5·10-6m2
Příklady dosazení a výpočtu.
