GB 3101-1993 有关量、单位和符号的一般原则

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1、中华人民共和国国家标准有关量单位和符号的一般原则代替引言本标准等效采用国际标准量和单位第零部分一般原则本标准是目前已经制定的有关量和单位的一系列国家标准之一这一系列国家标准是国际单位制及其应用有关量单位和符号的一般原则空间和时间的量和单位周期及其有关现象的量和单位力学的量和单位热学的量和单位电学和磁学的量和单位光及有关电磁辐射的量和单位声学的量和单位物理化学和分子物理学的量和单位原子物理学和核物理学的量和单位核反应和电离辐射的量和单位物理科学和技术中使用的数学符号特征数固体物理学的量和单位上述国家标准贯彻了中华人民共和国计量法中华人民共和国标准化法国务院于年月日公布的关

2、于在我国统一实行法定计量单位的命令和中华人民共和国法定计量单位主题内容与适用范围本标准规定了各科学技术领域使用的量单位和符号的一般原则其中包括物理量方程式量和单位一贯单位制特别是国际单位制的原则说明本标准适用于各科学技术领域量和单位物理量单位和数值在和中只处理用于定量地描述物理现象的物理量物理量可分为很多类凡可以相互比较的量都称为同一类量例如长度直径距离高度和波长等就是同一类量在同一类量中如选出某一特定的量作为一个称之为单位的参考量则这一类量中的任何其他量都可用这个单位与一个数的乘积表示而这个数就称为该量的数值国家技术监督局批准实施例钠的一条谱线的波长为为物理量波长的符

3、号为长度单位米的符号而则是以米作单位时这一波长的数值按量和单位的正规表达方式这一关系可以写成式中为某一物理量的符号为某一单位的符号而则是以单位表示量的数值对于矢量和张量其分量亦可按上述方式表示如将某一量用另一单位表示而此单位等于原来单位的倍则新的数值等于原来数值的倍因此作为数值和单位的乘积的物理量与单位的选择无关例把波长的单位由改成为原单位的倍使量的数值为用表示时的量的数值的倍于是关于数值表示法的说明为了区别量本身和用特定单位表示的量的数值尤其是在图表中用特定单位表示的量的数值可用下列两种方式之一表示用量与单位的比值例如把量的符号加上花括号并用单位的符号作为下标例如但是

4、第一种方式较好量和方程量的数学运算两个或两个以上的物理量只要都属于可相比较的同一类量就可以相加或相减一物理量可按代数法则与另外的物理量相乘或相除和两个量的乘积和商应满足下列关系因此乘积为量的数值而乘积为量的单位同样商为量的数值而商为量的单位例作匀速运动的质点的速度为式中为在时间间隔内所经过的距离因此若质点在时间间隔内所经过的距离则速度等于指数对数和三角函数等函数中的变量都是数数值或量的量纲一的组合参阅例注两个同一类量的比和该比的函数如该比的对数都是不同的量量方程式和数值方程式在科学技术中所用的方程式有两类一类是量方程式其中用物理量符号代表量值即数值单位另一类是数值方程式

5、数值方程式与所选用的单位有关而量方程式的优点是与所选用的单位无关因此通常都优先采用量方程式例在条中已给出的一个简单的量方程式如分别用千米每小时米和秒作为速度长度和时间的单位则可导出下列数值方程式在此方程中所出现的数字是由所选择的特定单位造成的如作另外的选择则此数字即随之改变如在此方程式中删去表明单位符号的下标则得这是一个不再与所选用的单位无关的方程式所以不宜使用如果要采用数值方程式则在文中必须指明单位经验常量或常数根据经验得出的关系常采用某些物理量的数值方程式表示它与具体物理量的单位有关这种数值间的经验关系式也可以转换为包含一个或多个经验常量的量方程式这种量方程式的优点

6、是方程式的形式与单位的选择无关但是与采用其他物理量的情况一样方程式中的经验常量的数值与所用的单位有关例在某观测点有几个单摆每个单摆的长度和周期的测量结果可以表示为一个量方程式式中经验常量为理论表明式中为当地自由落体加速度量方程式中的数字因数量方程式有时包含数字因数这些数字因数与方程式中量的定义有关例质量为速度为的质点的动能为例半径为的球体在电容率为的介质中的电容为量制和量的方程式基本量和导出量物理量是通过描述自然规律的方程式或定义新量的方程式而相互联系的为制定单位制和引入量纲的概念通常把某些量作为互相独立的即把它们当作基本量而其他量则根据这些基本量来定义或用方程式来表示

7、后者称为导出量用多少或用哪些量作为基本量只是一个选择问题在和中所包括的全部物理量都是以七个基本量即长度质量时间电流热力学温度物质的量和发光强度为基础的量的量纲任一量可以用其他量以方程式的形式表示这一表达形式可以是若干项的和而每一项又可表示为所选定的一组基本量的乘方之积有时还乘以数字因数即而各项的基本量组的指数则相同于是量的量纲可以表示为量纲积式中表示基本量的量纲而则称为量纲指数所有量纲指数都等于零的量往往称为无量纲量其量纲积或量纲为这种量纲一的量表示为数例若以和分别表示三个基本量长度质量和时间的量纲则功的量纲可表示为其量纲指数为与在以七个