Физическая величина (ФВ). Единицы ФВ. Условия выполнимости измерений.

Ключевым понятием метрологии и измерительной техники является понятие физической величины. Физическая величина (ФВ) - это характеристика одного из свойств физического объекта (явления, процесса), общая в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальная для каждого объекта. Выделим следующие существенные стороны этого определения.

1. ФВ характеризует некоторое качество объекта, которым обладают многие объекты. Например, длина, температура, напряженность электрического поля и т. д.

2. Не всякое качество (свойство) объекта относится к ФВ, а только такое, о котором можно сказать, что этого качества может быть больше или меньше.

3. Для того, чтобы считать данное свойство объекта физической величиной, необходимо, чтобы можно было сказать, что это свойство для одного объекта в определенное число раз больше или меньше, чем у другого объекта. В этом случае говорят, что данная количественная определенность ФВ, присущая конкретному материальному объекту, явлению, процессу, имеет размер. Это означает, что отношение количеств данного свойства может быть выражено числом. Если такое число существует, то существует оценка размера ФВ в виде некоторого числа.

Здесь мы приходим к определению понятия "измерение" как эксперимента (опыта), в котором при помощи специальных технических средств устанавливают числом какое количество данного свойства содержится в данном объекте (явлении). Для того, чтобы числом выразить количественную сторону данного качества (в нашем примере верхнюю граничную частоту) необходима единица физической величины, то есть ФВ фиксированного размера, которой условились присвоить численное значение, равное единице.

Для того, чтобы произвести измерение, необходимо выполнение ряда условий. Такими условиями являются:

- возможность выделения измеряемой ФВ среди других;

- возможность установления единицы, необходимой для измерения данной ФВ;

- возможность материализации установленной единицы ФВ техническим средством;

- возможность сохранения неизменным размера единицы как минимум в течение интервала времени, необходимого для выполнения измерения.

Когда соблюдены необходимые условия, производят определенные операции по сравнению измеряемой ФВ с одноименной ФВ, принятой за единицу. Таким образом, измерение всегда состоит в сравнении измеряемой ФВ с единицей этой же ФВ, то есть с другим количеством той же ФВ, принятым за единицу данной ФВ.