UNITĂŢI DE MĂSURĂ

In Romania realizarea si diseminarea unităților de măsura in conformitate cu cerințele Aranjamentului de Recunoaștere Mutuala a Etaloanelor Naționale si a Certificatelor de Etalonare emise de institutele naționale de metrologie este atributul Institutului National de Metrologie (INM).

Obligativitatea utilizării sistemului internaţional este stabilită prin standarde, actualizate periodic. În Romania ultima actualizare a fost realizată în perioada 1994-1996, când standardele STAS 737/1-16/82-91 au fost înlocuite cu standardele SR ISO 31-x:1995, traducere a standardului ISO 31. Standardul SR ISO 31 are următoarea structură.

a) SR ISO 31-0:1994 Măsuri şi unităţi. Partea 0. Principii generale.b) SR ISO 31-1:1995 Măsuri şi unităţi. Partea 1. Spaţiu şi timp.c) SR ISO 31-2:1995 Măsuri şi unităţi. Partea 2. Fenomene periodice

şi conexe.d) SR ISO 31-3:1995 Măsuri şi unităţi. Partea 3. Mecanică.e) SR ISO 31-4:1995 Măsuri şi unităţi. Partea 4. Căldură.f) SR ISO 31-5:1995 Măsuri şi unităţi. Partea 5. Electricitate şi

magnetism.g) SR ISO 31-6:1995 Măsuri şi unităţi. Partea 6. Lumină şi radiaţii.h) SR ISO 31-7:1995 Măsuri şi unităţi. Partea 7. Acustică.i) SR ISO 31-8:1995 Măsuri şi unităţi. Partea 8. Chimie fizică şi fizică

moleculară.j) SR ISO 31-8:1995/C1:1996 Măsuri şi unităţi. Partea 8. Chimie fizică

şi fizică moleculară.k) SR ISO 31-9:1995 Măsuri şi unităţi. Partea 9. Fizică atomică şi

moleculară.l) SR ISO 31-10:1995 Măsuri şi unităţi. Partea 10. Reacţii nucleare şi

radiaţii ionizante.m) SR ISO 31-11:1995 Măsuri şi unităţi. Partea 11. Semne şi simboluri

matematice cu utilizare în ştiinţele fizicii şi în tehnică.n) SR ISO 31-12:1995 Măsuri şi unităţi. Partea 12. Numere

caracteristice.o) SR ISO 31-13:1995 Măsuri şi unităţi. Partea 13. Fizica stării solide.

Pentru ca rezultatele unor măsurării sa fie compatibile și echivalente din punctul de vedere al exprimării valorice, indiferent de momentul la care se realizează măsurarea, de locul măsurării sau de alți factori, se impune utilizarea unui „set” de unități de măsura universal valabile pe mapamond.

Acest limbaj si-a început odată cu dezvoltarea Sistemului Metric care a parcurs o serie de etape de dezvoltare astfel încât să fie recunoscut la

nivel internațional si numit “Sistemul International de Unități”, în continuare, sistemul de unități – SI.

Sistemul de unități SI a fost adoptat la a XI-a Conferința Generala de Masuri si Greutăți a Organizației Internaționale Convenția Metrului în anul 1960.În tabelul 1 se prezintă unitatile fundamentale ale SI.

Tabelul 1- Unitati SI fundamentale.Mărimea fundamentală Unitatea SI

fundamentalăDenumire Simbol Denumire Simbollungime L metru mmasă m kilogram kgtimp t secundă scurent electric I amper Atemperatură termodinamică

T kelvin K

cantitate de substanţă

n mol mol

intensitate luminoasă

Iv candelă cd

Unitățile fundamentale ale sistemului internațional se definesc astfel :

1. Metrul (m) reprezintă distanţa parcursă de lumină în vid, timp de 1/299792458 s (aprox. 3,3 ns). Această definiţie care presupune viteza luminii în vid =299792458 m/s a fost adoptată în anul 1983 şi înlocuieşte pe cea bazată pe radiaţia atomului de kripton 86 (mai puţin precisă), adoptată în anul 1960.

2. Kilogramul (kg) reprezintă masa “kilogramului internaţional” prototip din platină iradiată adoptat în anul 1889 de către CGM şi păstrat la BIMG – Sévres.

3. Secunda (s) reprezintă durata a 9192631770 perioade ale radiaţiei corespunzătoare tranziţiei între cele două nivele de energie hiperfine ale stării fundamentale a atomului de cesiu 133. Această definiţie a fost adoptată în anul 1967 la cea de-a 13-a CGMG.

4. Amperul reprezintă intensitatea unui curent electric constant care, menţinut în două conductoare paralele, rectilinii, cu lungimea

infinită, aşezate în vid la o distanţă de 1 m unul de altul, ar produce între aceste conductoare o forţă de 2 . 10-7 N/m (0,2 µN/m

5. Kelvinul (K) sau gradul Kelvin este unitatea de temperatură termodinamică şi reprezintă 1/273,16 din temperatura termodinamică a punctului triplu al apei. A fost adoptat în anul 1967. Până atunci, ca unitate de măsură a temperaturii s-a folosit gradul Celsius (oC), unitate utilizată şi în prezent. Între acestea două există relaţia: T(K) = 273,16 + temperatura în oC.

6. Candela (cd) reprezintă intensitatea luminoasă într-o direcţie dată, a unei surse care emite o radiaţie monocromatică cu frecvenţa de 5,4 .1014 Hz (lungimea de undă 555 nm) şi a cărei intensitate energetică în această direcţie este IR = 1/683 W/sr (=1,46 mW/sr). Această definiţie a fost adoptată în anul 1979.

7. Molul (mol) reprezintă cantitatea de substanţă a unui sistem care conţine atâtea entităţi elementare (atomi, molecule, ioni etc.) câţi atomi există în 0,012 kg de carbon 12 (6,02.1023 atomi); de exemplu, într-un mol de apă există 6,02.1023 molecule. Această unitate se utilizează în Chimie şi în Fizica moleculară.

8. Unităţile SI derivate sunt se formează combinând unităţi SI fundamentale pe baza relaţiilor algebrice ce leagă mărimile corespunzătoare. Unităţile SI derivate, mai des utilizate în electronică.

Mărime Unitate de măsurăDenumire Simbol Ecuaţie

de definiţieDenumire Simbol Dimensiu

ne

Putere P P=UI Watt W VA

Cantitate de electricitate

Q Q=It Coulomb C As

Tensiune electrică

U U=P/I Volt V V

Intensitate câmp electric

E E=U Volt /metru V/m V/m

Rezistenţă R R=U/I Ohm Capacitate C C=Q/I Farad F s/Tensiune magnetomotoare

- F= nI Amper(amper spiră)

Asp A

Intensitate câmp magnetic

H H=I/2l Amper/metru

A/m A/m

Flux magnetic E=d/dt Weber Wb Vs

Inductivitate L L=/I Henry H s

Inducţie magnetică

B B=/S Tesla T Vs/m2

Frecvenţă f f=1/T Hertz Hz s-1

Flux luminos =I’/ Lumen lm cd-1

Iluminare E E=/A Lux lx lm/m2

Strălucire(Luminanţă)

B B=I’/A candela/m2 cd/m2 cd/m2

Energie W W=Pt Watt oră Wh5 VAs

Forţă F F= ma Newton N Kgms-

2

Unităţile SI derivate au următoarele definiţii:

1. Coulombul (C) este cantitatea de electricitate transportată de un curent de 1 A într-o secundă.

2. Voltul (V) este diferenţa de potenţial ce se stabileşte între două puncte ale unui fir parcurs de către un curent constant de 1 A, când puterea disipată între aceste două puncte este egală cu 1 W.

3. Ohmul () reprezintă rezistenţa electrică existentă între două puncte ale unui fir conductor când o diferenţă de potenţial de 1V aplicată între aceste două puncte face să circule prin acel conductor un curent de 1 A, conductorul respectiv nefiind sediul nici unei tensiuni electromotoare.

4. Faradul (F) este capacitatea unui condensator electric între armăturile căruia apare tensiunea de 1V când este încărcat cu 1 C.

5. Amperspira (A) este tensiunea magnetomotoare produsă de un curent cu intensitatea de 1 A la parcurgerea unei singure spire, într-un circuit magnetic închis.

6. Amperul/metru (A/m) reprezintă tensiunea magnetomotoare pe unitatea de lungime într-un câmp magnetic uniform (1A/m = 4.10-3

Oe).

7. Weberul (Wb) este fluxul de inducţie magnetică, care traversând o singură spiră, induce în această spiră o t.e.m. de 1 V când fluxul respectiv descreşte uniform la zero în timp de o secundă. Weberul/m2 = Tesla (T) este unitatea pentru inducţie magnetică.

8. Henry-ul (H) este inductivitatea unui circuit electric închis în care la o variaţie uniformă a curentului, cu viteza de 1 A/s se produce (în acea spiră) o t.e.m. de 1 V.

9. Fluxul luminos () reprezintă energia luminoasă radiată total de un izvor luminos într-un unghi solid , cu vârful în izvorul respectiv ( = 4 steradiani). Ecuaţia de definiţie: = I’/; unitatea de măsură: lumen (lm).

10. Luminanţa (B) este raportul dintre intensitatea luminoasă a unei surse de lumină şi o suprafaţă perpendiculară pe raza acestei surse. Unitatea: candela/m2 (cd/m2).

BIBLIOGRAFIE

UNITĂŢI DE MĂSURĂ LEGALE ÎN ROMÂNIA- Revista METROLOGIE vol.LIII (serie nouă), 2006, nr. 1 - 4