物理量 – 定義

物理量は、物理学の特定の側面または現象に関連付けられた一連の測定単位、変数、桁数、および測定方法 (計測学の主題です) です。たとえば、数量の長さには、距離に関連するすべてが含まれます。

加算と減算は同じサイズのデータ​​間でのみ可能です。一方、異なる量を乗算または除算することも可能であり、その場合、他の 2 つの量から導出される新しい量が得られます。たとえば、速度は長さを時間で割ることで求められます。したがって、理論的には無限の量が存在しますが、実際にはそのうちの特定の数だけが使用されます。量間の関係を扱う物理学の分野は次元解析です。

基本量

他の量から量を導き出す可能性は、出発点、つまり基本量または基本量の存在を意味します。これらの量、またはその単位は、多くの場合、それらの関係とその組み合わせの有用性に応じて単位系にグループ化されます。現在最も普及しているシステムは、7 つの基本単位に基づく国際システムです。

基本量は物理学の特定の分野とも密接に関連しています。これらの領域に従ってそれらを分類する試みを以下に示します。記載されている数量は国際システムの数量です。各量について、その次元は、対応する SI 単位だけでなく、次元分析の意味でも与えられます。このリストはすべてを網羅したものではありません。寸法解析に角度の大きさを組み込むことは一般的ではありません。組み込みの有無にかかわらず、両方のアプローチが示されています。

時空と運動学

基本: 長さ ( L 、メートル)、時間 ( T 、秒)

導関数:表面積( L ² 、平方メートル)、体積 ( L ³ 、立方メートル )、角度 (無次元または指定されたα 、ラジアン)、立体角(ステラジアン)、周波数( T ^-1 、ヘルツ)、速度 ( LT ^{– 1} 、メートル/秒)、加速度( LT ^-2 、メートル/秒/秒)、角速度( αT ^-1 、ラジアン/秒)

機械式

基本:質量( M 、キログラム)

デリバティブ:

• 圧力( ML ^-1 T ^-2 、パスカル)、密度( ML ^-3 、キログラム/立方メートル)

• エネルギー( ML ² T ^-2 、ジュール)、運動量( MLT ^-1 、ニュートン秒)、角運動量( ML ² T ^-1 α ^-1またはML ² T ^-1 )

• 電力( ML ² T ^-3 、ワット)、力( MLT ^-2 、ニュートン)、トルク (機械的) ( ML ² T ^-2 α ^-1またはML ² T ^-2 、ラジアンあたりのニュートン.メートルまたはニュートン.メートル)

• アクション (物理) ( ML ² T ^-1 )

熱力学と統計力学

基本:温度( Θ 、ケルビン)、物質の量(モル)

導関数:エンタルピー( ML ² T ^-2 、ジュール)、エントロピー( ML ² T ^-2 Θ ^-1 、ジュール/ケルビン)

電磁気

基本:電流( I 、アンペア)

デリバティブ:

• 電荷( IT 、クーロン)、電流密度( IL ^-2 、アンペア/平方メートル)

• 電位( ML ² T ^-3 I ^-1 、ボルト)、電場​​ ( MLT ^-3 I ^-1 、メートルあたりのボルト)、磁場( MT ^-2 I ^-1 α ^-1またはMT ^-2 I ^-1 、テスラ）

• 電気伝導率( I ² T ³ L ^-3 M ^-1 、ジーメンス/メートル)、抵抗とインピーダンス( ML ² T ^-3 I ^-2 、オーム)、アドミッタンス( I ² T ³ L ^-2 M ^-1 、ジーメンス) 、静電容量 ( I ² T ⁴ L ^-2 M ^-1 、ファラド)、誘電率( I ² T ⁴ L ^-3 M ^-1 、ファラド/メートル)

光学

基本値: 光強度 ( I _v 、カンデラ)