2-Ma’ruza Mavzu: O’lchovlar, o’lchov birliklari umumiy tushunchalar

2-Ma’ruza
Mavzu: O’lchovlar, o’lchov birliklari umumiy tushunchalar.


Reja:
1.O‘lchash turlari. O‘lchovning paydo bo’lishi, fan va texnika taraqqiyotida, xamda kundalik turmushda o’lchovlarning o’rni.
2. O‘lchov birliklari va ularni tavsifi.
3. Xosilaviy birliklar.


2.O‘lchanayotgan fizik kattaliklarning son qiymatini olish usuliga ko‘ra barcha texnik o‘lchashlarni bevosita (obyekt bevosita o‘lchov birligiga ega vositaga qo‘yilgan hollarda, masalan chizg‘ich yordamida uzunlik o‘lchanganda) va bilvosita turlarga ajratish mumkin. Bilvosita o‘lchash usulida kattalikning son qiymati o‘lchanayotgan kattalik bilan quyidagicha bog‘liqlikka ega bo‘lgan bevosita o‘lchash natijalari asosida topiladi:
(2.2)
bu yerda y – qidirilayotgan kattalik; х₁ , х₂ ,…, х_н – bevosita o‘lchash usuli orqali o‘lchanayotgan kattalikning son qiymatlari.
Bilvosita o‘lchash usuliga jismlarni zichligini massa va hajmni o‘lchash natijalari orqali aniqlashni, o‘tkazgichlarning solishtirma elektr qarshiligini ularning qarshiligi, uzunligi va ko‘ndalang kesim yuzasi orqali aniqlashni, chuqurlikni exolot yordamida o‘lchashlarni misol keltirish mumkin.
Tajribaviy amaliyot va ilmiy izlanishlarda shuningdek umumiy va qo‘shma o‘lchash usullari ham mavjud bo‘lib, bu o‘lchash usullari ishlab chiqarish sharoitlarida mikroprosessorli vositalarning kiritilishi bilan amalga oshiriladi.
O‘lchash natijalariga vaqt, o‘lchash joyi, o‘lchayotgan shaxs va boshqalarning ta’sir ko‘rsatmasligi uchun o‘lchashlarning bir xilligini ta’minlash zarur.
O‘lchash o‘lchash prinsipini belgilovchi fizik hodisalarga asosida amalga oshiriladi. Masalan, haroratni o‘lchash moddalarning kengayishi asosida; bosimni o‘lchash muvozanatlashuvchi suyuqlik ustunlarining balandligi bo‘yicha amalga oshiriladi. Umumiy va qo‘shma o‘lchashlarda aniqlanayotgan kattalik bevosita usul orqali o‘lchanayotgan kattalikning tenglamalar tizimiga bog‘liq bo‘ladi. Umumiy o‘lchash usulida tenglamaga bir xil nomdagi kattaliklar kiritiladi.
U yoki bu o‘lchash prinsiplarini amalga oshirish uchun turli xil texnik vositalar qo‘llaniladi.
O‘lchashlarda qo‘llaniladigan va meyorlashtirilgan metrologik xossalarga ega bo‘lgan texnik vositalar o‘lchash vositasi deb ataladi.
O‘lchash vositalari va prinsiplarini belgilovchi qoidalar to‘plamiga o‘lchash usuli deyiladi.
Texnik o‘lchashlarda bevosita baholash, differensial va kompensasion (nolli) usullar keng tarqalgan. Bevosita baholash usulida o‘lchanayotgan kattalikning qiymati bevosita o‘lchash asbobining hisoblash qurilmasi yoki bevosta ishlovchi o‘zgartirgichning signali orqqali aniqlanadi. Bu usul masalan, bosimni prujinali manometr bilan, tok kuchini ampermetr bilan, haroratni qarshilik termoo‘zgartirgichlari bilan o‘lchashda qo‘llaniladi.
Differensial usulda o‘lchash asbobiga kattalikning o‘lchanayotgan va asosiy (ma’lum) qiymatlarining farqi ta’sir ko‘rsatadi. Masalan, massasi bir kilogrammdan ortiq bo‘lgan jismlarning massasini tarozi toshlaridan foydalanib o‘lchash va o‘lchash diapazoni bir kilogrammgacha bo‘lgan ko‘rsatuvchi tarozilarda o‘lchashlar. Bunday usul o‘lchashlar farqini hatto yuqori aniqlikka ega bo‘lmagan asboblar bilan o‘lchaganda ham yetarlicha aniq natijalarni olish imkonini beradi. Biroq buning uchun kattalikning asosiy (ma’lum) qiymati yuqori aniqlikda bo‘lishi va o‘lchanayotgan kattalik qiymatiga juda yaqin bo‘lishi kerak.
Kompensasion (nolli) usulda o‘lchanayotgan kattalik qiymati yuqori aniqlik bilan oldindan ma’lum bo‘lgan kattalik bilan kompyesasiyalanadi, ya’ni ular o‘rtasidagi farq ma’lum kattalikning o‘zgarishi hisobiga nolga keltiriladi. Ushbu usulda qo‘llaniladigan o‘lchash asbobi (nol-asbob) faqatgina ikkita kattalik o‘rtasida tenglik o‘rnatilganligi yoki ularning farqi nolga tengligini ko‘rsatish uchun xizmat qiladi. Ushbu usulga misol sifatida termo – e.Y.k. ni o‘lchash va qarshilikni muvozatlashuvchi ko‘prik yordamida o‘lchashni keltirish mumkin. Kompensasion usul o‘lchanayotgan kattalik muvozanatlashuvchi ma’lum kattalikning aniqligi va nol-asbobning sezgirligiga qo‘yilgan aniqlik darajasi bilan belgilanuvchi yuqori o‘lchash aniqligini ta’minlaydi.


O‘lchоv asbоblari dеb o‘lchanadigan kattalikni o‘lchоv birligi bilan bеvоsita yoki bilvоsita taqqоslash uchun хizmat qiladigan qurilmaga aytiladi.
Xalqaro birliklar tizimi (SI — Sisteme Internationale) (fransuzcha: Système International d’Unités) — fizik kattaliklarning asosiy va hosilaviy oʻlchov birliklar tizimi. Oʻlchov va tarozilar boʻyicha Parijda oʻtkazilgan 11 Bosh konferensiyada qabul qilingan (1960). Xalqaro birliklar tizimini yettita asosiy birlik, ikkita qoʻshimcha birlik va hosilaviy birliklar tashkil etadi. Asosiy birliklar:
uzunlik birligi — metr (m),
massa birligi — kilogramm (kg),
vaqt birligi — sekund (s),
termodinamik tempratura birligi — Kelvin (K),
tok kuchi birligi — amper (A),
yorugʻlik kuchi — kandela (kd)
modda miqdori — mol (mol)
Qoʻshimcha birliklar: yassi burchak birligi — radian (rad), fazoviy burchak birligi —steradian (ster). Hosilaviy birliklar asosiy o‘lchov birliklaridan foydalanib maʼlum fizik qonuniyat asosida aniqlanadi. Bunda koeffitsiyent o‘lchamga ega emas va birga teng deb olinishi kerak.
Ba’zi kam uchraydigan hollarda, ayni bir fizik kattalikning turli shakllaridan birini tanlashga to‘g‘ri kelishi mumkin. Muhim misollardan biri elektromagnitik kattaliklarning ta’riflanishidir. Bunday holda, elektromagniktik kattaliklarning tenglamalari, SI ning 4 ta, ya’ni, uzunlik, massa, tok kuchi va vaqt kattaliklariga asoslangan tarzda ratsionallashtiriladi. Bunday tenglamalarda, elektr doimiysi ε0 hamda magnit doimiysi μ0 uchun o‘lchamlik va qiymat, ε0μ0=1/c02 tenglama bilan ifodalanadi. bu tenglamada c0 – yorug‘likning vakuumdagi tezligi.
Asosiy birlklar

Kattalik		Birlik
Nomi	O‘lchamligi	Nomi	Belgisi	Ta’rifi
Uzunlik	L	metr	m	Metr bu yorug‘lik 1/299792458 s vaqt oralig‘ida vakuumda bosib o‘tadigan masofa
Massa	M	kilo-gramm	kg	Kilogramm bu massa birligi bo‘lib xalqaro kilogramm-prototipining massasiga teng
Vaqt	T	sekund	s	Sekund bu seziy - 133 atomi asosiy holatining ikki o‘ta nozik sathlari orasidagi bir-biriga o‘tishiga muvofiq keladigan nurlanishning 9 192 631 770 davridir
Elektr toki (elektr tokining kuchi)	1	amper	A	Amper bu vakuumda bir-biridan 1 m oraliqda joylashgan, cheksiz uzun, o‘ta kichik dumaloq ko‘ndalang kesimli ikki parallel to‘g‘ri chiziqli o‘tkazgichlar-dan tok o‘tganda o‘tkazgichning har 1 m uzunligida 2(10-7 N ga teng o‘zaro ta’sir kuchini hosil qila oladigan o‘zgarmas tok kuchi
Termodinamik harorat	θ	kelvin	K	Kelvin bu termodinamik harorat birligi bo‘lib, u suvning uchlanma nuqtasi termodinamik haroratning 1/273,16 qismiga teng
Modda mikdori	N	mol	mol	Mol bu massasi 0,012 kg bo‘lgan uglerod- 12 da qancha atom bo‘lsa, uz tarkibiga shuncha elementlarini olgan tizimning modda miqdoridir. Molni tadbiq etishda elementlari guruhlangan bo‘lishi lozim va ular atom, molekula, ion, elektron va boshqa zarrachalar guruhlaridan iborat bo‘lishi mumkin
Yorug‘lik kuchi	J	kandela	cd	Kandela bu berilgan yo‘nalishda 540-10 Hz chastotali monoxrama-tik nurlanishni tarqatuvchi va shu yo‘nalishda energetik yorug‘lik kuchi 1/683 W/sr ni tashkil etuvchi manbaning yorug‘lik kuchidir