量和单位标准大全GB3100-3102-93.pdf

中华人民共和国国家标准
GB3101-93
有关量、单位和符号的一般原则
代替GB310-86
Quantities and units-general principles
本标准等效采用国际标准ISO31-0:1992《量和単位第零部分:一般原则》。
本标准是日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
GB3100国际单位制及其应用;
GB3101有关量、单位和符号的一般原则;
GB3102.1空间和时间的量和单位;
GB3102.2周期及其有关现象的量和单位;
GB3102.3力学的量和单位;
GB3102.4热学的量和单位;
GB3102.5电学和磁学的量和单位
GB3102.6光及有关电磁辐射的量和单位;
GB3102.7卢学的量和单位;
GB3102.8物理化学和分子物理学的量和单位
GB3102.9原子物理学和核物理学的量和单位;
GB3102.10核反应和电离辐射的量和单位;
GB3102.11物理科学和技术中使用的数学符号;
GB3102.12特征数;
GB3102.13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1984年
2月27日公布的《关于在我国统一实行法定计量単位的命令》和《中华人民共和国法定计量单位〉
1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、単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。
2量和单位
2.1物理量、单位和数值
在GB3101和GB3102.1~3102.13中具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
可一类量中,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
这个单位与ー个数的乘积表示,而这个数就称为该量的数值。
国家技术监督局1993-12-27批准
1994-07-07实施
GB3101-93
例:钠的一条谱线的波长为
=5.896×10-7m
え为物理量波长的符号,m为长度单位米的符号,而5.896×10则是以米作单位时,这一波长的数值.
按量和单位的正規表达方式,这一关系可以写成
A={4}?[A
式中,A为某一物理量的符号,[4]为某一单位的符号,而{A}则是以单位[A]表示量A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,而此单位等于原米单位的倍,则新的数值等于原米数值的1/h倍.
内此作为数值和单位的乘积的物理量,与单位的选择尢关。
例:把波长的单位由m改成nm,为原单位m的10-倍,使量的数值为用m表示时的量的数仕的
10°倍,于是,
=5.896×10-7m=5.896×10-7×109
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:
a.用量与单位的比值,例如:nm=58.6
把量的符号加上花括号,并用单位的符号作为下标,例如:{?m=589.6。
但是,第一种方式较好。
2.2量和方程
2.2.1量的数学运算
两个或两个以上:的物理量,只要都属」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。A和B两个量的乘积和商应满足下列关系
B={A}〈B}?[A[B]
B BB
因此,乘积{A{B}为量AB的数值{A4B},而乘积[AJLB]为量AB的单位[AB]。同样,商{A/(B}为量
A/B的数值{A/B},而商LA]/LB]为量A/B的単位LA/B]。
例:作匀速运动的质点的速度2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=2s内所经过的距离=6m,则速度等于
GB3101-93
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(参阋2.2.6)。
例:exp(W/んT),In(P/kPa),sina,sin(ot)
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。
2.2.2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。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2.2.1条中已给出的一个简単的量方程式
如分别用千米每小时、米和秒作为速度、长度和时间的単位,则可导出下列数值方程式
{}mh=3.6{}m/{t。
在此方程中所出现的数字“3.6”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
}=3.6}/t
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。
2.2.3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
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況一样,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狸的测量结果可以表示为一个量方程式
式中,经验常量C为:
C=2.006s/m1/2
理论表明:C=2mg-2,式中g为当地自由落体加速度。
2.2.4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1:质量为m,速度为的质点的动能Bk为:
例2:半径为r的球体在电容率为8的介质中的电容C为:
2.2.5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。后者称为导出量。
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