Sistema de unidades

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¿Que son las unidades de medida?

Una magnitud física es un estándar de comunicación de los fenómenos físico[1], donde nos ayudan a comparar el tamaño o el peso de las cosas. Estas unidades son referencias que se han acordado en diferentes sistemas para las distintas magnitudes físicas.
En cualquier campo técnico resulta naturalmente importante los conceptos básicos y el impacto que éstos tendrán sobre ciertos parámetros[2], sin embargo, la aplicación de estas reglas y leyes será acertada si utilizan de forma adecuada las operaciones matemáticas involucradas. Es vital que se comprenda y aprecie la importancia de aplicar la unidad adecuada de medición a una cantidad. Los estudiantes, por lo general, desarrollan una solución numérica pero no deciden aplicar una unidad de medida al resultado debido, Considere por ejemplo, la siguiente ecuación fundamental de física:
v = d / t
  • v = velocidad
  • d = distancia
  • t = tiempo
Por el momento, asúmase que la siguiente información se obtuvo para un objeto en movimiento.
  • d = 4000 pies
  • t = 1 min
Donde v se desea en millas por hora. A menudo si duda, simplemente se sustituyen los valores numéricos en la ecuación, obteniendo el resultado
v = 4000 pies / 1 min = 4000 mi/h
La solución esta completamente equivocada, si el resultado de desea en millas por hora, la unidad de medida para la distancia se desea en millas y el tiempo en horas.
Para resolver el problema adecuadamente se tiene la siguiente solución
  • 1 mi = 5280 pies
  • 4000 pies = 0,7576 mi
  • 1 min = 1 / 60 = 0,0167 h
Al sustituir a la ecuación tenemos:
v = 0.7576 mi / 0.0167 h = 45.37 mi / h
La cual es significativamente distinto al resultado que se obtuvo antes.
En resumen, antes de sustituir los valores numéricos dentro de una ecuación, asegúrese por completo de lo siguiente.
  1. Cada cantidad cuenta con la unidad de medida adecuada según la define la ecuación.
  2. Se sustituye la magnitud adecuada de cada cantidad según lo determina la ecuación definida.
  3. Toda cantidad de encuentra en el mismo sistema de unidades o según lo define la enneciaron.
  4. La magnitud del resultado es de naturaleza razonable cuando se compra con el nivel de las cantidades sustituidas.
  5. Se aplican al resultado la unidad de medición apropiada.

Sistema de unidades

Existen dos tipos de sistemas de unidades, el ingles y el sistema métrico, donde el sistema ingles se basa en un solo estándar, el sistema métrico se encuentran subdividido en dos estándares interrelacionados: el MKS (Metros, kilogramos y segundos) y el CGS (Centímetros, gramos, segundos), estos sistemas no son los mas comunes pero no son muy utilizados ya que en 1960 en la conferencia de pesos y monedas en serves Francia adoptaron un nuevo sistema al cual llamaron SI (sistema internacional) el cual es el estándar que en que se basa hoy en día la mayoría de países, al igual que el el año 1965 el instituto de ingenieros eléctricos y electrónicos (IEEE) adopto el SI como anotación técnica para la literatura científica y en la ingeniería.
Ingles Metro
MKS CGS SI
Longitud Yarda (yd) (0,914 m) Metro (m) (39,37 pulg) (100 cm) Centímetro (cm) (2,54 cm = 1 pulg) Metro (m)
Masa Slug (14,6 kg) Kilogramo (kg) (1000 g) Gramos (g) Kilogramo (kg)
Fuerza Libra (lb) (4,45 N) Newton (N) (100000 dinas) Dina Newton (N)
Temperatura Fahrenheit (°F) (=9/5 °C + 32) Celsius o Centígrados (° C) (=5/9(°F - 32)) Centgrado (°C) Kelvin (K) k = 273,15 + °C
Energía Pie-libra (pie-lb) (1,356 joules) Newton-metro (N-m) o joule (j) (0,7376 pie-lb) Dinas-centimetros o erg (1 joule = 100000000 ergs) Joule (J)

Prefijos

En la anotación de la ingeniería, la potencia de diez se especifica la asignación de prefijos y símbolos, como se muestra en la tabla a continuación, los cuales permiten reconocer fácilmente la potencia de diez y proporcionar un mejor canal de comunicación entre especialistas de tecnología.
Factores de Multiplicación Prefijo de SI Símbolo del SI
1'000.000'000.000 = 10 12 tera T
1.000'000.000 = 10 9 giga G
1'000.000 = 10 6 mega M
1.000 = 10 3 kilo k
0.001 = 10 -3 mili m
0.000 001 = 10 -6 micro μ
0.000 000 001 = 10 -9 nano n
0.000 000 000 001 = 10 -12 pico p

Ejemplo

Este es un ejemplo del uso de los prefijos en la vida real.
1'000.000 ohms = 1 x 106 ohms
= 1 megaohm (MΩ)

Magnitudes en electricidad y electrónica

Estas son las unidades de medidas utilizadas en la electricidad y electrónica, no se va a explicar a fondo en este post, pero se va a mencionar a lo largo del contenido de electrónica, cada una de las magnitudes.
Magnitud Símbolo Unidad Símbolo Fórmula
Carga c Colombio c
Tensión V Voltio V V = I x R
Intensidad I Amperio A I = V / R
Resistencia R Ohmio Ω R = V / I
Potencia P Vatio W P = V x I
Energía E Vatio por hora w x h E = P x t
Esta es una explicación breve para comenzar con los tutoriales de electrónica y tener en cuenta lo aprendido.

Referencias

[1] Unidad de medida, Tomado de https://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_medida, Consultado Junio 2018

[2] Introducción analisis de circuitos, R. Boylestad , Pagina 7 a la 11

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Oscar Fernandez Alzate

12, Septiembre 2015

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CIRCUITOS ELECTRONICA