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MENU   elettrotecnica   resistenza elet.   codice colori   res.nze standard   leggi di kirchhoff   m i s u r e   conversioni unità APPLICAZIONI   funz.nto radio   funzionamento tv   la tv satellitare       Definizione Misurare una grandezza significa determinarne il valore mediante l'uso di un'altra prefissata della stessa specie, assunta a unità di misura. Per ogni singola grandezza la scelta dell'unità di misura è arbitraria e lo dimostra il fatto della miriade di unità di misura esistente nei vari paesi del mondo ancora oggi. Un pò di storia Le varie grandezze che si presentano alle nostre osservazioni non sono tutte indipendenti fra loro, ma la maggior parte di esse sono collegate da relazioni ben determinate. Sostanzialmente queste relazioni consentono di esprimere le varie grandezze come derivate da un limitato numero di altre grandezze definite variabili indipendenti. Per esempio, le aree, i volumi, si possono esprimere in funzione delle dimensioni lineari. Si è così ravvisata l'opportunità di scegliere le unità di misura delle varie grandezze assunte come unità fondamentali dalle quali derivare le altre, in funzione di queste. In particolare nei fenomeni meccanici tutte le grandezze sono definibili in base alle tre sole unità prese come fondamentali, in quanto indipendenti tra di loro, e quindi definite come derivate da queste. L'insieme delle 3 unità fondamentali e di tutte le derivate costituisce il sistema assoluto di unità di misura per i fenomeni meccanici. Volendo studiare i fenomeni elettromagnetici occorre aggiungere una quarta unità di misura fondamentale relativa ad una grandezza elettrica. Si può quindi affermare che le unità di misura di tutte le grandezze fisiche possono essere inquadrate in sistemi impostati su 4 unità fondamentali. Nel passato ha avuto importanza, per le grandezze meccaniche, il sistema assoluto C.G.S., avente per unità fondamentali il Centimetro, il Grammo e il Secondo, mentre per la grandezza elettrica si usava o la costante dielettrica nel vuoto, o la permeabilità magnetica nel vuoto. Il Congresso Internazionale dell'Aia del 1935 ha ufficialmente sancito l'adozione di un unico sistema di unità, denominato sistema definitivo Giorgi, dal nome del Professor Giovanni Giorgi che l'aveva proposto già nel 1901. Il sistema definitivo Giorgi assume, per le grandezze meccaniche, le unità fondamentali seguenti (anche conosciuto come sistema M.K.S.): Unità di grandezza Metro, rappresentata dal metro campione in platino-Iridio, alla temperatura di zero gradi centigradi, conservato nel Museo Internazionale di Pesi e Misure di Sevres Unità di massa Kilogrammo-massa, rappresentata dal kilogrammo campione, in platino-Iridio, conservato come il precedente, ed equivalente alla massa di un dm3 di acqua distillata a zero gradi centigradi Unità di tempo Secondo rappresentata dalla 86400ma parte del giorno solare medio. In base a queste tre unità fondamentali si ricavano le grandezze derivate, le principali delle quali sono: Unità di forza: è la forza che imprime alla massa di un Kg-massa una variazione di velocità (accelerazione) di 1 metro al secondo quadrato. Questa unità è stata chiamata Newton. Unità di lavoro o di energia: è la quantità di lavoro che viene prodotta dalla unità "forza" che sposta di un metro (il Kg-massa) nel senso della direzione della forza stessa. Denominata Joule, 1J = 1N * 1m. Unità di potenza: è la potenza che produce il lavoro di 1 Joule al secondo. Denominata Watt, 1W = 1J/1s. Dopo la guerra, nel 1946, il Comitato Internazionale dei Pesi e Misure decise di utilizzare l'Ampere (A) quale unità di misura elettrica da aggiungere al sistema Giorgi. L'Ampere fu definito come l'intensità di corrente elettrica costante la quale, mantenuta in due conduttori rettilinei, paralleli, di lunghezza infinita, di sezione circolare trascurabile e posti alla distanza di un metro uno dall'altro, nel vuoto, produrrebbe fra questi conduttori una forza eguale a 2 * 10-7 unità M.K.S. di forza per metro di lunghezza, e cioè 2 * 10-7 Newton. Le quattro unità fondamentali del sistema Giorgi internazionalmente adottate restano così precisate come: Metro, Kilogrammo-massa, Secondo, Ampere (anche chiamato sistema M.K.S.A). In base a queste si definiscono tutte le altre grandezze derivate. Alle Conferenze generale sui pesi e le misure nel periodo compreso tra il 1954-1971, si è definito e adottato il Sistema Internazionale ( SI ), esso prevede l'aggiunta di tre nuove unità campione: Kelvin: è l’unità di temperatura termodinamica ed è uguale alla frazione di 1/273.16 della temperatura del punto triplo dell’acqua. Candela : la candela è l’unità di misura dell’intensità luminosa ed è l’intensità luminosa, in una data direzione, di una sorgente che emette radiazione monocromatica di frequenza 540 * 1012 hertz e che ha un’intensità radiante in quella direzione di 1/683 watt per steradiante. Mole : è una quantità di sostanza di un dato sistema che contiene un numero di entità elementari uguale a quello di atomi contenuti in 0.012 chilogrammi dell’isotopo 12C del carbonio. Nello stesso periodo, per venire incontro alla crescente necessità di maggiore precisione, si sono ridefiniti i campioni del metro e del secondo. Attualmente il SI è adottato nella quasi totalità dei paesi del mondo. Nel nostro in particolare, lo stesso è stato recepito e legalizzato con l'emanazione del DPR del 12.08.82 n. 802, a recepimento della direttiva CEE n. 80/181 del 20 dicembre 1979. Tabella Grandezze Nella tabella che segue sono riassunte le principali unità delle grandezze meccaniche ed elettriche Grandezze Formula di definizione Nome Unità Abbreviazioni Fondamentali lunghezza ( l ) massa tempo ( t ) corrente elettrica ( I ) Campioni metro kilogrammo-massa secondo ampere m Kg sec A Geometriche Area Volume Angolo Numero di spire S = l2 V = l3 α (numero) N (numero) metro quadrato metro cubo radiante spira m2 m3 r sp Fisiche Generali Energia e Lavoro Potenza W P = W / t Joule Watt J W Meccaniche Velocità lineare Accelerazione lineare Velocità angolare Forza (peso) Coppia meccanica Pressione Peso specifico V = l / t a = v / t = l / t2 ω = α / t f = W / l C = W / α p = f / S γ = f / l2 metro per secondo metro per secondo quadro radiante per secondo newton joule per radiante newton per metro quadro newton per metro cubo m/sec m/sec2 r/sec N J/r N/m2 N/m3 Elettriche Quantità di elettricità Tensione elettrica Campo elettrico Resistenza elettrica Capacità Induttanza Costante dielettrica Q = I * t V = P / I F = V / l R = V / I C = Q / V L = V*t / I ε = C*l / S Coulomb (A per sec) Volt Volt per metro Ohm Farad Henry Farad per metro C V V/m Ω F H F/m Magnetiche Flusso magnetico Tensione magnetica Campo magnetico Riluttanza Induzione magnetica Permeabilità magnetica Φ = V*t / N F = N * I H = F / l R = N*I / Φ B = Φ / S μ = B / H Weber Amperspira Amperspira per metro Henry-1 Weber per metro quadro Henry per metro quadro Vb Asp Asp/m H-1 Vb/m2 H/m Multipli e Sottomultipli del Sistema Internazionale Molto spesso per esprimere un valore è necessario usare un multiplo o un sottomultiplo di una unità di misura per evitare di scrivere un numero con molte cifre. Nella tabella che segue sono elencati i prefissi di detti multipli e sottomultipli usati nell'SI, con rispettivo simbolo e fattore moltiplicativo. Prefisso Simbolo English Fattore di moltiplicazione Espressione numerica estesa yotta Y yotta 1024 1 000 000 000 000 000 000 000 000 zetta Z zetta 1021 1 000 000 000 000 000 000 000 exa E exa 1018 1 000 000 000 000 000 000 peta P peta 1015 1 000 000 000 000 000 tera T tera 1012 1 000 000 000 000 giga G giga 109 1 000 000 000 mega M mega 106 1 000 000 chilo K kilo 103 1 000 etto h hecto 102 100 deca da deka 101 10 sottomultipli dieci d dieci 10-1 0.1 centi c centi 10-2 0.01 milli m milli 10-3 0.001 micro µ micro 10-6 0.000 001 nano n nano 10-9 0.000 000 001 pico p pico 10-12 0.000 000 000 001 femto f femto 10-15 0.000 000 000 000 001 atto a atto 10-18 0.000 000 000 000 000 001 zepto z zepto 10-21 0.000 000 000 000 000 000 001 yocto y yocto 10-24 0.000 000 000 000 000 000 000 001

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