मौलिक बनाम व्युत्पन्न मात्रा
प्रयोग भौतिकी और अन्य भौतिक विज्ञानों का एक प्रमुख पहलू है। किए गए प्रयोगों के माध्यम से सिद्धांतों और अन्य परिकल्पनाओं को वैज्ञानिक सत्य के रूप में सत्यापित और स्थापित किया जाता है। मापन प्रयोगों का एक अभिन्न अंग है, जहां परीक्षण किए गए सिद्धांत या परिकल्पना की सच्चाई को सत्यापित करने के लिए विभिन्न भौतिक मात्राओं के परिमाण और संबंधों का उपयोग किया जाता है।
भौतिक राशियों के बहुत सामान्य समूह हैं जिन्हें अक्सर भौतिकी में मापा जाता है। इन राशियों को परंपरा द्वारा मौलिक मात्रा के रूप में माना जाता है। इन राशियों के माप और उनके बीच संबंधों का उपयोग करके, अन्य भौतिक मात्राएँ प्राप्त की जा सकती हैं।इन राशियों को व्युत्पन्न भौतिक राशियाँ कहते हैं।
मौलिक मात्रा
प्रत्येक इकाई प्रणाली में मूलभूत इकाइयों का एक सेट परिभाषित किया जाता है, और संबंधित भौतिक मात्राओं को मौलिक मात्रा कहा जाता है। मौलिक इकाइयाँ स्वतंत्र रूप से परिभाषित होती हैं, और अक्सर भौतिक प्रणाली में मात्राएँ सीधे मापने योग्य होती हैं।
सामान्य तौर पर, इकाइयों की एक प्रणाली के लिए तीन यांत्रिक इकाइयों (द्रव्यमान, लंबाई और समय) की आवश्यकता होती है। एक विद्युत इकाई की भी आवश्यकता होती है। भले ही इकाइयों का उपरोक्त सेट पर्याप्त हो, सुविधा के लिए कुछ अन्य भौतिक इकाइयों को मौलिक माना जाता है। c.g.s (सेंटीमीटर-ग्राम-सेकंड), m.k.s (मीटर-किलोग्राम सेकंड), और f.p.s (फीट-पाउंड-सेकंड) पूर्व में मूलभूत इकाइयों के साथ उपयोग किए जाने वाले सिस्टम हैं।
SI यूनिट सिस्टम ने बहुत पुरानी यूनिट सिस्टम को बदल दिया है। इकाइयों की SI प्रणाली में, परिभाषा के अनुसार, निम्नलिखित सात भौतिक राशियों को मौलिक भौतिक मात्राएँ और उनकी इकाइयाँ मूलभूत भौतिक इकाइयों के रूप में माना जाता है।
मात्रा | इकाई | प्रतीक | आयाम |
लंबाई | मीटर | मी | एल |
मास | किलोग्राम | किग्रा | एम |
समय | सेकंड | एस | टी |
विद्युत धारा | एम्पीयर | ए | |
ऊष्मप्रवैगिकी अस्थायी। | केल्विन | कश्मीर | |
पदार्थ की मात्रा | तिल | मोल | |
चमकदार तीव्रता | कैंडेला | सीडी |
व्युत्पन्न मात्रा
व्युत्पन्न मात्राएँ मौलिक इकाइयों की शक्तियों के गुणनफल से बनती हैं। दूसरे शब्दों में, इन राशियों को मौलिक इकाइयों का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। इन इकाइयों को स्वतंत्र रूप से परिभाषित नहीं किया गया है; वे अन्य इकाइयों की परिभाषा पर निर्भर करते हैं। व्युत्पन्न इकाइयों से जुड़ी मात्राएँ व्युत्पन्न मात्राएँ कहलाती हैं।
उदाहरण के लिए, गति की सदिश मात्रा पर विचार करें। किसी वस्तु द्वारा तय की गई दूरी और लिए गए समय को मापकर वस्तु की औसत गति निर्धारित की जा सकती है। इसलिए, गति एक व्युत्पन्न मात्रा है। विद्युत आवेश भी एक व्युत्पन्न मात्रा है जहाँ यह वर्तमान प्रवाह और लिए गए समय के गुणनफल द्वारा दिया जाता है। प्रत्येक व्युत्पन्न मात्रा में व्युत्पन्न इकाइयाँ होती हैं। व्युत्पन्न मात्राएँ बनाई जा सकती हैं।
भौतिक मात्रा | इकाई | प्रतीक | ||
समतल कोण | रेडियन (ए) | रेड | – | m·m-1 =1 (ख) |
ठोस कोण | स्टेराडियन (ए) | एसआर (सी) | – | m2·m-2 =1 (ख) |
आवृत्ति | हर्ट्ज | हर्ट्ज | – | एस-1 |
बल | न्यूटन | एन | – | m·kg·s-2 |
दबाव, तनाव | पास्कल | पा | एन/एम2 | म-1·किलोग्राम-2 |
ऊर्जा, कार्य, ऊष्मा की मात्रा | जूल | जम्मू | एनएम | म2·किलोग्राम-2 |
शक्ति, दीप्तिमान प्रवाह | वाट |
डब्ल्यू |
जे/एस | म2·किलोग्राम-3 |
विद्युत चार्ज, बिजली की मात्रा | कूलम्ब | सी | – | ए·एस |
विद्युत विभवांतर, इलेक्ट्रोमोटिव बल | वोल्ट | वी | डब्ल्यू/ए | म2·किलोग्राम-3·ए-1 |
क्षमता | फराद | एफ | सी/वी | म-2·किग्रा-1·s4·ए 2 |
विद्युत प्रतिरोध | ओम | वी/ए | म2·किलोग्राम-3·ए-2 | |
विद्युत चालकता | सीमेंस | एस | ए/वी | म-2·किग्रा-1·s3·ए 2 |
चुंबकीय प्रवाह | वेबर | पश्चिम बंगाल | वी·एस | m2·किलोग्राम-2·A-1 |
चुंबकीय प्रवाह घनत्व | टेस्ला | टी | डब्ल्यूबी/एम2 | kg·s-2·A-1 |
अधिष्ठापन | हेनरी | एच | पश्चिम बंगाल/ए | m2·किलोग्राम-2·A-2 |
सेल्सियस तापमान | डिग्री सेल्सियस | °C | – | कश्मीर |
चमकदार प्रवाह | लुमेन | एलएम | सीडी·एसआर (सी) | m2·m-2·सीडी=सीडी |
प्रकाश | लक्स | एलएक्स | एलएम/एम2 |
m2·m-4·cd=m-2·cd |
गतिविधि (एक रेडियोन्यूक्लाइड की) | बेकेरल | बीक्यू | – | एस-1 |
अवशोषित खुराक, विशिष्ट ऊर्जा (प्रदत्त), कर्म | ग्रे | जी | जे/किग्रा | म2·s-2 |
खुराक के बराबर (घ) | सीवर्ट | एसवी | जे/किग्रा | म2·s-2 |
उत्प्रेरक गतिविधि | कताल | कट | s-1·mol |
मौलिक और व्युत्पन्न मात्राओं में क्या अंतर है?
• मौलिक मात्राएं एक इकाई प्रणाली की आधार मात्रा होती हैं, और उन्हें अन्य मात्राओं से स्वतंत्र रूप से परिभाषित किया जाता है।
• व्युत्पन्न मात्राएं मौलिक मात्राओं पर आधारित होती हैं, और उन्हें मौलिक मात्राओं के रूप में दिया जा सकता है।
• एसआई इकाइयों में, व्युत्पन्न इकाइयों को अक्सर न्यूटन और जूल जैसे लोगों के नाम दिए जाते हैं।