Квадратный дециметр (дм²) → квадратный сантиметр (см²), метрическая система

Введение

Заряды, помещенные в электростатическое поле с разностью потенциалов приходят в движение. Это движение называется электрическим током, который определяется как направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц через любое поперечное сечение проводящей среды. Величина этого тока зависит от сопротивления проводящей среды этому движению зарядов, которое, в свою очередь, зависит от поперечного сечения проводника.

Следует отметить, что в электротехнике основные физические величины, то есть единица измерения силы электрического тока ампер и единица измерения электрического заряда кулон часто бывают связаны между собой с помощью единицы длины — метра. И это неспроста. Заряд, который протекает через поперечное сечение проводящей среды, часто бывает распределен неравномерно. Поэтому вполне естественно было бы определять поток заряженных частиц через единичное поперечное сечения или единичную длину, иными словами определять плотность тока

В этой статье мы сравним электрический ток и плотность тока, а также рассмотрим важность достижения, поддержания и измерения необходимой плотности тока в различных областях электротехники и электронной техники

Измерение плотности тока

Гальваническая ванна, в которой наносятся покрытия металлами — как раз то место, где необходимо измерять плотность тока в жидкой проводящей среде — электролите в гальванической ванне. При этом необходимо рассчитать или измерить площадь поверхности покрываемой металлом детали, а также измерить ток, протекающий в ванне от анода к детали. Выпускаются приборы, позволяющие непосредственно измерить плотность тока в любой точке ванны. Они позволяют работникам гальванического цеха точно измерить как идет процесс покрытия металлом в каждой точки изделия. Измеритель плотности тока электролита чаще всего состоит из датчика с маленькой тороидальной катушкой и измерительного блока с дисплеем, который измеряет ток, индуцированный в катушке током в электролите внутри нее. Процессор таких приборов определяет значение плотности тока в точке измерения исходя из измеренного тока и площади катушки и выводит его на дисплей прямо в А/фут² или A/дм².

Еще одним примером измерения плотности тока являются солнечные батареи. Обычно плотности токов короткого замыкания распределены неравномерно по поверхности фотоэлементов. Различия в плотностях тока могут быть обусловлены различными сроками существования носителей в фотоэлементе, различными расстояниями до выводов и другими факторами. Исследователям интересно получить карту распределения плотностей токов по всей площади фотоэлемента. Для измерения плотности тока фотоэлемент освещают очень узким потоком электронов или лучом света, который сканирует поверхность фотоэлемента. При этом регистрируется возникающий фототок. Таким образом создается карта плотностей тока, которую в дальнейшем можно использовать для оптимизации устройства.

Автор статьи: Анатолий Золотков

Давление. Перевод единиц измерения давления. Таблица соотношения единиц давления.

Давление

относится к числу распространенных измеряемых физических величин. Контроль за протеканием большинства технологических процессов в тепловой и атомной энергетике, металлургии, химии связан сизмерением давления или разности давлений газовых и жидких сред.

Давление — широкое понятие, характеризующее нормально распределенную силу, действующую со стороны одного тела на единицу поверхности другого. Если действующая среда — жидкость или газ, то давление, характеризуя внутреннюю энергию среды, является одним из основных параметров состояния. Единица измерения давления

в системе СИ — Паскаль (Па), равный давлению, создаваемому силой в один ньютон, действующей на площадь в один квадратный метр (Н/м2). Широко применяются кратные единицы кПа и МПа. Допускается использование таких единиц, каккилограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см2) иквадратный метр (кгс/м2), последняя численно равнамиллиметру водяного столба (мм вод. ст.). В таблице 1 приведены перечисленные единицы давления и соотношения между ними, перевод и соотношение единиц измерения давления. В зарубежной литературе встречаются следующие единицы измерения давления: 1 inch = 25,4 мм вод. ст., 1 psi = 0,06895 бар.

Таблица 1. Единицы измерения давления. Перевод, преобразование единиц измерения давления.

Воспроизведение единицы измерения давления с наивысшей точностью в области избыточных давлений 106…2,5 * 108 Па осуществляется первичным эталоном, включающим грузопоршневые манометры, специальный набор мер массы и установку для поддержания давления. Для воспроизведения единицы давления вне указанного диапазона от 10-8 до 4 * 105 Па и от 109 до 4 * 106, а также разности давлений до 4 * 106 Па используются специальные эталоны. Передача единицы измерения давления от эталонов рабочим средствам измерения выполняется многоступенчато. Последовательность и точность передачи единицы измерения давления к рабочим средствам с указанием способов поверки и сравнения показаний определяются общегосударственными поверочными схемами (ГОСТ 8.017-79, 8.094-73, 8.107-81, 8.187-76, 8.223-76). Поскольку на каждой ступени передачи единицы измерения погрешности возрастают в 2,5—5 раз, то соотношение между погрешностями рабочих средств измерения давления и первичного эталона составляют 1022… 103.

При измерениях различают абсолютное, избыточное и вакуумметрическое давление. Под абсолютным давлением

P, понимают полное давление, которое равно сумме атмосферного давления Pат и избыточного Ри:

Ра = Ри + Рат

Понятие вакуумметрического давления

вводится при измерении давления ниже атмосферного: Рв = Рат — Ра. Средства измерения, предназначенные для измерения давления и разности давлений, называютсяманометрами . Последние подразделяются на барометры, манометры избыточного давления, вакуумметры и манометры абсолютного давления в зависимости от измеряемого ими соответственно атмосферного давления, избыточного давления, вакуумметрического давления и абсолютного давлений. Манометры, предназначенные для измерения давления или разрежения в диапазоне до 40 кПа (0,4 кгс/см2), называются напоромерами и тягомерами. Тягонапоромеры имеют двустороннюю шкалу с пределами измерения до ± 20 кПа (± 0,2 кгс/см2). Дифференциальные манометры применяются для измерения разности давлений.

Таблица перевода единиц измерения давления

Помимо конвертеров, существуют и таблицы перевода, где по вертикали выбирается одна величина, а по горизонтали другая. На пересечении строки и столбца обнаруживается искомое значение.

Ниже самые популярные переводы:

бар = 100 кПа бар = 1 техн. атм (at) бар = 750 мм рт. столба бар = 0,1 МПа бар = 1,0197 кГс/см 2

Таблицы могут быть двух видов:

Мультисистемные служат для определения соотношения между разными единицами измерения в любом сочетании. В этом случае таблица заполняется коэффициентами пересчёта.

Например, если выбрать строку «фунт на квадратный дюйм» (psi) и столбец «килопаскаль» (кПА), то на пересечении можно увидеть, что одному psi соответствует 6,895 кПА. Для дальнейших вычислений придётся воспользоваться операциями умножения или деления на калькуляторе.

Таблицы для выражения конкретных значений в одних единицах через другие. Обычно там числа располагаются парами, в определённом диапазоне от минимального давления до максимального, на который рассчитана данная таблица.

Результат получается с некоторой погрешностью, поскольку при выборе нужного числа приходится применять округление до ближайшего табличного значения. Чем больше в таблице пар чисел, тем точность выше. Практически высокая точность и не требуется.

Табличный метод излишне громоздок, поэтому устарел, расчёт с помощью конвертеров величин куда точнее и быстрее, а форма занимает меньше места на экране. Но при отсутствии электронных средств остаются только таблицы, они могут иметь бумажное исполнение, а считать на логарифмической линейке или в уме сейчас мало кто умеет и желает.

Что такое онлайн конвертер величин и как им пользоваться

Для перевода одних величин давления в другие можно использовать специально написанные скрипты (программы) с удобным пользовательским интерфейсом (пример ниже).

Калькулятор перевода давления в бар на давление в мегапаскалях, килограмм силы, фунт силы и атмосферах

=

1 MPa равен 9.8692 физическая атмосфера, 10.197 кгс/см², 145.04 фунт/дюйм², 10.19716 техническая атмосфера

Достаточно ввести в одно из полей формы нужное значение, как тут же во всех остальных появляются числа, рассчитанные по известным формулам перевода одних единиц в другие.

При наличии доступа в интернет переводить величины через такую онлайн-конвертацию очень удобно, не надо искать коэффициенты пересчёта, вспоминать формулы и пользоваться калькулятором.

Площадь комнаты в квадратных метрах

Рассчитать его несложно, нужно просто запомнить простейшие формулы, а также произвести замеры. Для этого вам понадобятся:

• Рулетка. Лучше — с пряжкой, но уместно и обыкновенно.
• Бумага и карандаш или ручка.
• Калькулятор (или счет в столбик или в уме).

Набор инструментов неприхотлив, его можно найти в любом доме. С помощником делать замеры проще, но можно и самому.

Для начала необходимо измерить длину стен. Желательно делать это вдоль стен, но если все они загружены тяжелой мебелью, можно измерить и внутри. Только в этом случае необходимо следить, чтобы рулетка лежала вдоль стен, а не наискось — погрешность измерения будет меньше.

Прямоугольная комната

Если комната имеет правильную форму и не имеет выступающих частей, рассчитать площадь комнаты несложно. Измерьте длину и ширину и запишите их на листе бумаги. Введите числа в метрах, а затем вставьте сантиметры после десятичной точки. Например, длина составляет 4,35 м (430 см), а ширина — 3,25 м (325 см).

Как рассчитать площадь комнаты

Умножаем найденные числа, получаем площадь комнаты в квадратных метрах. Если вернуться к нашему примеру, мы получим следующую информацию: 4,35 м * 3,25 м = 14,1375 квадратных метров. В этом значении обычно оставляют две цифры после десятичной точки, поэтому округлите их в большую сторону. Итак, расчетная площадь помещения составляет 14,14 квадратных метра.

Помещение неправильной формы

Если нужно рассчитать площадь комнаты неправильной формы, ее делят на простые формы — квадраты, прямоугольники, треугольники. Затем измерьте все необходимые размеры и произведите расчеты.

Перед тем, как рассчитать площадь комнаты, тоже вносим изменения. Только в этом случае цифр будет не два, а четыре: прибавьте выступу длину и ширину. Размеры обоих элементов считаются отдельно.

Один из примеров — на фото. Поскольку оба они прямоугольные, площадь рассчитывается по той же формуле: длина умножается на ширину. Найденное число следует вычесть или прибавить к размеру комнаты — в зависимости от конфигурации.

Площадь помещения сложной формы

Воспользуемся этим примером, чтобы рассчитать площадь комнаты с выступом:

1. Рассчитайте площадь без свеса: 3,6 м * 8,5 м = 30,6 кв.
2. Рассчитываем размеры выступающей части: 3,25 м * 0,8 м = 2,6 м2.
3. Сложите эти два значения: 30,6 м2 + 2,6 м2. = 33,2 м2.

Есть и комнаты со скошенными стенами. В этом случае разделите его так, чтобы у вас получились прямоугольники и треугольники (как на картинке ниже). Как видите, в этом случае требуется пять измерений. Деление можно было сделать иначе, поставив вертикальную линию, а не горизонтальную

Это не важно. Для этого требуется только набор простых форм, и вы можете выбирать их бесплатно

Как рассчитать площадь комнаты неправильной формы?

В этом случае порядок расчета следующий:

1. Считаем большую прямоугольную часть: 6,4 м * 1,4 м = 8,96 кв. После округления получаем 9,0 м2.
2. Рассчитываем небольшой прямоугольник: 2,7 м * 1,9 м = 5,13 кв м. После округления получаем 5,1 м2.
3. Найдите площадь этого треугольника. Поскольку он имеет прямой угол, его площадь составляет половину площади прямоугольника с такими же размерами. (1,3 м * 1,9 м) / 2 = 1,235 м². После округления получаем 1,2 кв.
4. Теперь сложите, чтобы найти общую площадь комнаты: 9,0 + 5,1 + 1,2 = 15,3 квадратных метра.

Планировка комнат может быть самой разнообразной, но вы понимаете общее правило: разделитесь на простые формы, отмерьте все необходимые размеры, посчитайте площадь каждого фрагмента, а затем все просуммируйте.

Формулы для расчета площади и периметра простых геометрических фигур

Еще одно важное замечание: площадь комнаты, пола и потолка — одинаковые значения. Возможны отличия в случае с полуколоннами, не доходящими до потолка

Затем площадь этих элементов вычитается из общей площади. Результат — площадь пола.

Расчет квадратных метров площади

Для вычислений понадобится сантиметровая лента или рулетка. При помощи них делают замеры сторон геометрической фигуры правильной формы (прямоугольник, квадрат и другие варианты). Затем все перемножают. После полученных результатов сантиметры необходимо перевести в метры.

Алгоритм:

• Взять ленту или рулетку, на полотно которых нанесены деления в такой же системе измерения – сантиметры или метры.
• Измерить длину объекта в двухмерном пространстве – плоскости.
• Измерить ширину объекта. Край измерительного приспособления с нулевым значением располагают под углом 90° по отношению к длине в углу фигуры.
• При невозможности сделать замер за один раз, отмерить часть плоскости до конца рулетки (ленты), поставить карандашом или маркером отметку, начать от нее замер следующего участка. Продолжить до конца всей длины или ширины. Цифры записать и сложить.
• Все полученные значения записать.
• Цифровое значение длины при помощи калькулятора умножают на цифровое значение ширины – получают число, обозначающее площадь.

Пример:

Длина – 3,42 м

Ширина – 2,15 м

3,42 х 2,15 = 7,353

Округляем до двухзначного числа после запятой – 7,35 кв. м

В любой проектной или технической документации указана длина и ширина объектаИсточник vestnikao.ru

Часто результат не представлен в форме целого числа – в нем отражены как метры, так и сантиметры. Поэтому нужно перевести сантиметры в метры. Тогда легче будет перемножать числа. Пример: 3 метра 78 сантиметров. Один сантиметр равен 0,01 метрам. Перевод осуществляется простым приемом – переносом запятой числа «0,01» на 2 цифры назад (влево).

Пример расчета:

78 см = 0,78 м

3 м 78 см = 3 м + 78 см = 3,78 м

Если взять метровую ленту или рулетку, конечно же, считать будет проще – не понадобится переводить полученные числовые значения в метры. Замеры длины, ширины осуществляют от одной точки (угла) до другой, противоположной точки (угла). Если получается не целое число, то считают не только метры, но и сантиметры. Пример: 3,55 м – 3 метра и 55 сантиметра.

Длина или ширина измеряется строго от одного угла к противоположном по стенеИсточник mypresentation.ru

Когда числа получаются меньше одного метра в миллиметрах, тогда делают округление к ближайшему сантиметру. Пример: 2 метра 4 сантиметра и 3 миллиметра записывают как 2,4 м. Но при установке мебельного каркаса важна абсолютная точность. Поэтому здесь выверяют все до миллиметров. Особенно это касается встраиваемых в стеновые ниши шкафов.

Единицы измерения давления

Единица измерения давления в СИ- паскаль (русское обозначение: Па; международное: Pa) = Н/м2

Подробный список единиц давления:

• 1 Па (Н/м2) = 0.0000102 А / Atmosphere (metric)
• 1 Па (Н/м2) = 0.0000099 Атмосфера стандартная Atmosphere (standard) = Standard atmosphere
• 1 Па (Н/м2) = 0.00001 Бар / Bar
• 1 Па (Н/м2) = 10 Барад / Barad
• 1 Па (Н/м2) = 0.0007501 Сантиметров рт. ст. (0 °C)
• 1 Па (Н/м2) = 0.0101974 Сантиметров во. ст. (4 °C)
• 1 Па (Н/м2) = 10 Дин/квадратный сантиметр
• 1 Па (Н/м2) = 0.0003346 Футов водяного столба / Foot of water (4 °C)
• 1 Па (Н/м2) = 10-9 Гигапаскалей
• 1 Па (Н/м2) = 0.01 Гектопаскалей
• 1 Па (Н/м2) = 0.0002953 Дюмов рт.ст. / Inch of mercury (0 °C)
• 1 Па (Н/м2) = 0.0002961 Дюймов рт. ст. / Inch of mercury (15.56 °C)
• 1 Па (Н/м2) = 0.0040186 Дюмов в.ст. / Inch of water (15.56 °C)
• 1 Па (Н/м2) = 0.0040147 Дюмов в.ст. / Inch of water (4 °C)
• 1 Па (Н/м2) = 0.0000102 кгс/см2 / Kilogram force/centimetre2
• 1 Па (Н/м2) = 0.0010197 кгс/дм2 / Kilogram force/decimetre2
• 1 Па (Н/м2) = 0.101972 кгс/м2 / Kilogram force/meter2
• 1 Па (Н/м2) = 10-7 кгс/мм2 / Kilogram force/millimeter2
• 1 Па (Н/м2) = 10-3 кПа
• 1 Па (Н/м2) = 10-7 Килофунтов силы/ квадратный дюйм / Kilopound force/square inch
• 1 Па (Н/м2) = 10-6 МПа
• 1 Па (Н/м2) = 0.000102 Метров в.ст. / Meter of water (4 °C)
• 1 Па (Н/м2) = 10 Микробар / Microbar (barye, barrie)
• 1 Па (Н/м2) = 7.50062 Микронов рт.ст. / Micron of mercury (millitorr)
• 1 Па (Н/м2) = 0.01 Милибар / Millibar
• 1 Па (Н/м2) = 0.0075006 Миллиметров рт.ст / Millimeter of mercury (0 °C)
• 1 Па (Н/м2) = 0.10207 Миллиметров в.ст. / Millimeter of water (15.56 °C)
• 1 Па (Н/м2) = 0.10197 Миллиметров в.ст. / Millimeter of water (4 °C)
• 1 Па (Н/м2) =7.5006 Миллиторр / Millitorr
• 1 Па (Н/м2) = 1Н/м2/ Newton/square meter
• 1 Па (Н/м2) = 32.1507 Повседневных унций / кв. дюйм / Ounce force (avdp)/square inch
• 1 Па (Н/м2) = 0.0208854 Фунтов силы на кв. фут / Pound force/square foot
• 1 Па (Н/м2) = 0.000145 Фунтов силы на кв. дюйм / Pound force/square inch
• 1 Па (Н/м2) = 0.671969 Паундалов на кв. фут / Poundal/square foot
• 1 Па (Н/м2) = 0.0046665 Паундалов на кв. дюйм / Poundal/square inch
• 1 Па (Н/м2) = 0.0000093 Длинных тонн на кв. фут / Ton (long)/foot2
• 1 Па (Н/м2) = 10-7 Длинных тонн на кв. дюйм / Ton (long)/inch2
• 1 Па (Н/м2) = 0.0000104 Коротких тонн на кв. фут / Ton (short)/foot2
• 1 Па (Н/м2) = 10-7 Тонн на кв. дюйм / Ton/inch2
• 1 Па (Н/м2) = 0.0075006 Торр / Torr

Определения

Электрический ток

Электрический ток I определяется как направленное движение электрических зарядов вдоль линии (например, тонкого провода), по поверхности (например, по листу проводящего материала) или в объеме (например, в электронной или газоразрядной лампе). В СИ единицей измерения силы электрического тока является ампер, определяемый как поток электрических зарядов через поперечное сечение проводника со скоростью один кулон в секунду.

Объемная плотность тока

Плотность тока (называемая также объемной плотностью тока) представляет собой векторное поле в трехмерном проводящем пространстве. В каждой точке такого пространства плотность тока представляет собой полный поток электрических зарядов в единицу времени, проходящий через единичное поперечное сечение. Обозначается объемная плотность векторным символом J. Если мы рассмотрим обычный случай проводника с током, то ток в амперах делится на поперечное сечение проводника. В СИ объемная плотность тока измеряется в амперах на квадратный метр (А/м²).

Например, если по мощной шине электрической подстанции с поперечным сечением 3 х 33,3 мм = 100 мм² = 0,0001 м² течет ток 50 ампер, то плотность тока в таком проводнике будет составлять 500 000 А/м².

Линейная плотность тока

Иногда в электронных устройствах ток течет через очень тонкую пленку металла или тонкий слой металла, имеющий переменную толщину. В таких случаях исследователей и конструкторов интересуют только ширина, а не общее поперечное сечение таких очень тонких проводников. В этом случае они измеряют линейную плотность тока — векторная величину, равную пределу произведения плотности тока проводимости, протекающего в тонком слое у поверхности тела, на толщину этого слоя, когда последняя стремится к нулю (это определение по ГОСТ 19880-74). В Международной системе единиц (СИ) линейная плотность тока измеряется в амперах на метр и в системе СГС в эрстедах. 1 эрстед равен напряжённости магнитного поля в вакууме при индукции 1 гаусс. Иначе линейную плотность тока определяют как ток, приходящийся на единицу длины в направлении, перпендикулярном току.

Например, если ток величиной 100 мА течет в тонком проводнике шириной 1 мм, то линейная плотность тока равна 0,0001 A : 0,001 m = 10 ампер на метр (А/м). Линейная плотность тока обозначается векторным символом А.

Поверхностная плотность тока

Линейная плотность тока тесно связана с понятием поверхностной плотности тока , которая определяется как сила электрического тока, протекающего через поперечное сечение проводящей среды единичной площади и обозначается векторным символом K. Как и линейная плотность тока, поверхностная плотность тока также является векторной величиной, модуль которой представляет собой электрический ток через поперечное сечение проводящей среды в данном месте, а направление перпендикулярно к площади поперечного сечения проводника. Такой проводящей средой может быть, например, проводник с током, электролит или ионизированный газ. В системе СИ плотность тока измеряется в амперах на квадратный метр.

Вектор или скаляр?

Отметим, что в отличие от векторной плотности тока, сам ток является скалярной величиной. Это можно объяснить тем фактом, что ток определяется как количество зарядов, перемещающихся в единицу времени; поэтому было бы нецелесообразно добавлять направление к величине, представляющей количество в единицу времени. В то же время, плотность тока рассматривается в объеме с множеством поперечных сечений, через которые проходит ток, поэтому имеет смысл определять плотность тока как вектор или как векторное пространство. Можно также отметить, что плотность тока является вектором в связи с тем, что это произведение плотности заряда на скорость его перемещения в любом месте пространства.