UNITĂȚI DERIVATE ALE MĂRIMILOR FIZICE CU DENUMIRI SPECIALE

Unități: Forța; Energie, lucru mecanic, cantitate căldură; Putere; Presiune, tensiune mecanică; Frecvență; Sarcină electrică; Potențial și tensiune electrică, t.e.m.; Capacitate electrică; Rezistență electrică; Inducție magnetică; Flux magnetic; Inductanță; Flux luminos; Iluminare; Doză de radiație absolută.

    Forța se măsoară în newtoni (N), fiind definită ca produsul dintre masă și accelerație.
• Simbol: F
• Unitate derivată SI: newton (N)
     Definiția unității – newton (N)
1 newton (1 N) reprezintă forța care imprimă unui corp cu masa de 1 kilogram o accelerație de 1 m/s²:
1 N = 1 kg ⋅ 1 m/s² 

Imagine © Cartdidact

Forța

     Joule-ul (J) măsoară energia, lucrul mecanic și cantitatea de căldură, având ca unitate derivată kg⋅m2/s² 
     Simboluri:
• Energie: E
• Lucru mecanic: L
• Cantitate de căldură: Q
     Unitate derivată SI: joule (J)

Definiția unității – joule (J)
1 joule (1 J) este lucrul mecanic efectuat de o forță de 1 newton (1 N), care deplasează punctul de aplicație al forței pe direcția ei cu 1 metru:
1 J=1 N⋅1 m=1 kg⋅m² /s² 

Energie, lucru mecanic, cantitate de căldură

     Puterea (W) reprezintă rata transferului de energie sau a efectuării lucrului mecanic.
     Simbol: P
     Unitate derivată SI: watt (W)
     Definiția unității – watt (W)
1 watt (1 W) este puterea care corespunde unui transfer de energie de 1 joule pe 1 secundă:
1 W=1 J/s 

James Watt. Tablou de H. Howard, National Portrait Gallery, London.

Puterea

     Presiunea și tensiunea mecanică se măsoară în pascali (Pa), care reprezintă forța pe unitatea de suprafață
     Simboluri:
• Presiune: p
• Tensiune mecanică: σ 
Unitate derivată SI: pascal (Pa)
Definiția unității – pascal (Pa)
1 pascal (1 Pa) este presiunea exercitată de o forță de 1 newton (1 N) pe o suprafață de 1 metru pătrat (1 m²):
1 Pa = 1 N/m² = 1 kg/(m ⋅ s²) 

Presiune și tensiune mecanică

     Frecvența (Hz) măsoară numărul de oscilații sau cicluri complete care au loc într-o secundă.
• Simbol: f 
• Unitate derivată SI: hertz (Hz)
     Definiția unității – hertz (Hz)
1 hertz (1 Hz) corespunde unei oscilații pe secundă (adică 1 ciclu complet pe secundă):
1 Hz = 1 s−1 

Frecvența

     Coulombul (C) măsoară sarcina electrică și reprezintă produsul dintre intensitatea curentului (A) și timp (s).
• Simbol: q sau Q
• Unitate derivată SI: coulomb (C)
     Definiția unității – coulomb (C)
1 coulomb (1 C) reprezintă sarcina electrică transportată de un curent de 1 ampere (1 A) în timp de 1 secundă:
1 C = 1 A ⋅ 1 s 

Sarcina electrică

     Potențialul și tensiunea electrică măsoară energia electrică pe unitatea de sarcină, în timp ce tensiunea electromotoare este energia furnizată de o sursă electrică.
     Potențial electric
• Simbol: φ sau V
• Definiție: Energia potențială electrică pe unitatea de sarcină.
• Unitate: volt (V)
     Tensiune electrică (diferență de potențial)
• Simbol: U
• Definiție: Diferența de potențial electric între două puncte
• Unitate: volt (V)
1 volt (1 V) = lucrul mecanic de 1 joule (J) efectuat pentru a deplasa o sarcină de 1 coulomb (C):
1 V = 1 J/C 
     Tensiune electromotoare (t.e.m.)
• Simbol: E 
• Definiție: Energia furnizată de o sursă de curent electric (ex: baterie) pentru a transporta o sarcină de 1 coulomb în circuit.
• Unitate: volt (V).


Potențial și tensiune electrică, tensiune electromotoare

     Capacitatea electrică (farad) arată câtă sarcină poate stoca un corp atunci când are o anumită tensiune electrică.
• Simbol: C
• Definiție: Măsoară abilitatea unui conductor de a acumula sarcină electrică atunci când există o variație a potențialului electric.
     Matematic, se definește ca: C=q/U; unde:
q = sarcina electrică acumulată (în coulombi, C)
U = tensiunea electrică (în volți, V)

Unitate de măsură: Farad (F)
1 F=1 C / 1 V 

Capacitate electrică

     Rezistența electrică (în ohmi) arată cât de mult se opune un conductor la trecerea curentului.
• Simbol: R 
• Definiție: Măsoară opoziția pe care un conductor o prezintă la trecerea curentului electric.
Formula de bază (Legea lui Ohm) : R = U / I 
unde: U = tensiunea electrică (în volți, V)
             I = intensitatea curentului (în amperi, A)
Unitate de măsură - Ohm (Ω (Omega)): 1 Ω = 1 V / 1A 

Rezistență electrică

     Inducția magnetică, sau intensitatea câmpului magnetic, (în tesla) arată cât de intens e câmpul magnetic într-un punct.
• Simbol: B
• Definiție: Măsoară „densitatea” liniilor de câmp magnetic într-o anumită zonă.
• Practic, arată cât de puternic este câmpul magnetic în acel punct.
Unitate de măsură - Tesla (T): 1 T = 1 Wb / 1  m² 
unde: Wb = weber, unitatea de măsură a fluxului magnetic.

Inducția magnetică 

     Fluxul magnetic (în weberi) arată câte linii de câmp magnetic „străbat” o suprafață.
• Simbol: Φ
• Definiție: Măsoară cât de multe linii de câmp magnetic „traversează” o anumită suprafață.
• Practic, arată cât de „puternic” este câmpul magnetic pe acea suprafață.
Formula: Φ = B ⋅ S ⋅ cosα 
unde:  B = inducția magnetică (în tesla, T)
             S = aria suprafeței (în m²)
             α = unghiul dintre vectorul B\mathbf{B}B și vectorul normal al suprafeței.
Unitate de măsură - Weber (Wb)
1 Wb = 1 T ⋅  m² 

Wilhelm Weber. Portret de Gottlieb Biermann, 1885

Flux magnetic

     Inductanța (în henry) arată cât de bine se opune un circuit la variațiile de curent.
• Simbol: L
• Definiție: Măsoară capacitatea unui circuit (de exemplu, o bobină) de a opune schimbărilor de curent prin generarea unei tensiuni electromotoare (forță contra schimbării).
Formula:
Pentru un conductor (bobină), inductanța se poate defini prin raportul: L = Φ / L 
unde: Φ = fluxul magnetic total legat de circuit (în weberi)
            I = curentul (în amperi)
Unitate de măsură - Henry (H)
1 H = 1 Wb / 1A

În unități SI de bază: 1 H = 1 V·A-1·s = 1 m²·kg·s-2·A-2

Inductanța

     Fluxul luminos (în lumeni) arată câtă lumină este emisă de o sursă.”
Simbol: Φ sau Φv 
Definiție: Măsoară cantitatea totală de lumină emisă de o sursă de lumină pe secundă, percepută de ochiul uman.
Unitate de măsură: Lumen (lm)
1 lm=fluxul luminos al unei surse punctiforme care emite un unghi solid de 1 steradian cu o intensitate de 1 candela.

1. Flux luminos; 2. Intensitatea luminoasă; 3. Iluminarea

Flux luminos

     Iluminarea (în lux) arată cât de multă lumină ajunge pe o suprafață.
• Simbol: E
• Definiție: Măsoară cât de mult flux luminos ajunge pe o suprafață.
Formula: E = Φ / S 
unde: Φ = fluxul luminos (în lumeni, lm)
            S = suprafața iluminată (în metri pătrați, m²)
Unitate de măsură: lux (lx)
1 lx = 1 lm / m² 

1. Fluxul luminos; 2. Intensitatea luminoasă; 3. Iluminarea

Iluminarea

     Doza absorbită (în gray) arată câtă energie din radiație a fost preluată de un material.
• Simbol: D
• Definiție: Măsoară energia radiației absorbită de un material (inclusiv țesuturi biologice) pe unitatea de masă.
Formula: D = E / m 
unde: E = energia absorbită (în jouli, J)
           m = masa materialului (în kilograme, kg)

Unitate de măsură: gray (Gy)
1 Gy = 1 J/kg 