主要内容

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単位変換と単位系

符号数学工具箱™で単位を変換します。このページでは,単位間および単位系(SI、cgユーザー定義の単位系など)間の変換を示します。

単位の変換

単位間の変換には,unitConvertを使用します。

1.2メートルをセンチメートルに変換します。

u = symunit;len = 1.2 * u.m;len = unitConvert (len u.cm)
len = 120 *(厘米)

lenをインチに変換します。結果は厳密なシンボリック型となります。単位を分離して双に変換します。

len = unitConvert (len u.in)
len = (6000/127) * ()
[len units] = separateUnits(len);len =双(兰)
len = 47.2441

質量5公斤を2 m / s2で加速するのに必要な力を計算します。

m = 5 * u.kg;一个= 2 * u.m /美国^ 2;F = m *
F = 10 *(((公斤)* [m]) / [s] ^ 2)

結果をニュートンに変換します。

F = unitConvert (F,联合国)
F = 10 * [N]

ヒント

単位の名前を探すにはタブの拡張を使用してください。u。と入力し,选项卡キーを押して,入力を続けてください。

Fを3メートルにわたって加えたときのエネルギーを計算します。結果をジュールに変換します。

d = 3 * u.m;E = F * d
E = 30 * [N] * [m]
E = unitConvert (E, u.J)
E = 30 * [J]

Eをキロワット時に変換します。

E = unitConvert (E, u.kWh)
E =(1/120000) *(千瓦时)

温度単位の変換

温度は,絶対温度または差分のいずれかで表すことができます。既定値では,温度は差分であると仮定しています。“温度”入力を“绝对”と指定し,温度を絶対温度であると仮定して変換します。

摂氏23度をケルビンに変換して,最初は温度の差分として扱っていた温度を絶対温度として扱います。

u = symunit;T = 23 * u.Celsius;relK = unitConvert (T,英国,“温度”、“差异”)
relK = 23 * [K]
absK = unitConvert (T,英国,“温度”,“绝对”)
absK = (5923/20) * [K]

0は無次元であり,0度は表すことができないため,细胞入力を使用して0度の温度単位を変換します。

摂氏0度を華氏に変換します。

tC = {0, u.Celsius};tF = unitConvert (tC、u.Fahrenheit“温度”,“绝对”)
tF = 32 *(华氏)

是的,美国研究生院理事会単位系への変換

単位系への変換では,自動的に正しい単位に変換されます。また,単位系の”組立”単位への変換では,使いやすい単位を選ぼうとします。使用可能な単位系にはSI, CGSおよび我们が含まれます。すべての単位系については,単位系の一覧を参照してください。さらに,カスタム単位系を定義することもできます。

質量5公斤を2 m / s2で加速するのに必要な力を計算します。結果として返される単位は,読みにくくなっています。如果オプションと派生的オプションを指定して,これらを便利な単位に変換します。unitConvertは正しいニュートン単位を自動的に選択します。

u = symunit;m = 5 * u.kg;一个= 2 * u.m /美国^ 2;F = m *
F = 10 *(((公斤)* [m]) / [s] ^ 2)
F = unitConvert (F,“如果”,“派生”)
F = 10 * [N]

F我们を単位に変換します。既定により,変換された単位は基本単位です。便宜上、派生的オプションを使用して組立単位への変更も行います。組立単位の方が容易に理解できます。

F = unitConvert (F,“我们”)
F =(1250000000000/17281869297) *(((英尺)*(加快))/ [s] ^ 2)
F = unitConvert (F,“我们”,“派生”)
F =(20000000000000/8896443230521) *(磅力)

F研究生院理事会を組立単位に変換します。

F = unitConvert (F,“研究生院理事会”、“派生”)
F = 1000000 *(动力学)

我们如果での指定を組立単位に変換します。温度を絶対と指定します。

loadCell = [3*u.kg;% 50 * u.mm能力;% 15 * u.mm长度;% 10 * u.mm宽度;% -10 * u.Celsius高度;%最低温度40*摄氏;%最高温度];loadCell = unitConvert (loadCell,“我们”、“导出”、“温度”、“绝对”)
loadCell = (3000000000 /45359237)*[lbm] (125/762)*[ft] (25/508)*[ft] (25/762)*[ft] 14*[华氏度]104*[华氏度]

unitConvertが便利な単位を選択しなかった場合は,さらにunitConvertコマンドを使用して結果を調整します。ここでは,フィートよりインチの方が便利です。結果をインチに変換します。

loadCell = unitConvert (loadCell u.inch)
loadCell = (3000000000 /45359237)*[lbm] (250/127)*[in] (75/127)*[in] (50/127)*[in] 14*[华氏]104*[华氏]

厳密なシンボリック値は,読みにくくなっています。単位を分離してに変換します。

[loadCellDouble loadCellUnits] = separateUnits(loadCell);loadCellDouble =双(loadCellDouble)
loadCellDouble = 6.6139 1.9685 0.5906 0.3937 14.0000 104.0000

または,vpaを使用して結果を高精度で近似します。また,vpa関数はシンボリック出力を返すためシンボリック単位を保持します。

loadCell = vpa (loadCell)
loadCell = 6.61386786554216892140403508 *[lbm] 1.968503937007874015748031496063*[in] 0.59055118110236220474409488189 *[in] 0.3937007874015748031496062992126*[in] 14.0*[Fahrenheit] 104.0*[Fahrenheit]

米国測量エーカー単位の5エーカー(交流)をメートル法の面積に変換します。

u = symunit;面积= 5 * u.ac_US;面积= unitConvert(区域,“SI”)
面积= (313632000000/15499969)* [m] ^ 2

既存の系からのカスタム単位系の定義

カスタム単位系を使用すると,単位を柔軟に変換できます。カスタム単位系は,既定の単位系を変更することで簡単に定義できます。または,単位系を直接定義することもできます。単位系、基本単位および組立単位の定義については、単位系の定義を参照してください。

フォトニクスでは,一般的に使用される単位はナノ秒(ns),電子ボルト(eV)およびナノメートル(nm)です。如果単位系を変更することで,これらの単位を使用する単位系を定義します。baseUnitsderivedUnitsを使用して硅基本単位と組立単位を取得します。潜艇を使用して結果を変更します。

u = symunit;bunits = baseUnits (SI);bunits =潜艇(bunits (u。美国m]、[u。纳米联合国])
bunits =[(公斤),(ns), (nm), [A], [cd],[摩尔],[K]]
dunits = derivedUnits (SI);dunits =潜艇(dunits u.J u.eV)
dunits = [[F], [C], [S], [H], [V], [eV], [N], [lx], (lm) (Wb) [W], (Pa),…(欧姆),[T] (Gy) (Bq), (Sv) (Hz), (kat) (rad), (sr)[摄氏度]]

メモ

baseUnitsderivedUnitsという名前の変数を定義しないでください。これらの変数を定義すると,baseUnits関数とderivedUnits関数へのアクセスが妨げられます。

newUnitSystemを使用して新しい単位系を定義します。

phSys = newUnitSystem(“光子”,bunits dunits)
phSys =“光子”

周波数1 GHzのフォトンのエネルギーを計算し,結果をphSys系の組立単位に変換します。結果は電子ボルトで返されます。

f = 1 * u.GHz;E = u.h_c * f;E = unitConvert (E, phSys“派生”)
E = (44173801/10681177560000) * (eV)

シンボリック厳密解の結果は,読みにくくなっています。単位を分離して双に変換します。

[E Eunits] = separate;E =双(E)
E = 4.1357 e-06

計算が完了したら,単位系を削除します。

removeUnitSystem (phSys)

カスタム単位系の直接定義

原子単位(au)のカスタム単位系を定義します。

以下の基本単位を定義します。

次元 単位 実装
質量 電子静止質量 u.m_e
電気素量 電荷
長さ ボーア半径(一个0 u.Bohr
時間 ħ/ Eh

newUnitを使用して定義

u = symunit;t_au = newUnit (t_au, u.hbar / u.E_h);bunits = [u。m_e u.e . u.Bohr u.t_au]
单位= [[m_e], [e], [a_0], [t_au]]

以下の組立単位を定義します。

次元 単位 実装
角運動量 換算プランク定数 u.hbar
エネルギー ハートリー u.E_h
電気双極子モーメント ea0

newUnitを使用して定義

磁気双極子モーメント 2ボーア磁子=eħ/ 2 me

newUnitを使用して定義

電位 Eh/ e

newUnitを使用して定義

edm_au = newUnit (edm_au,同* u.bohr);mdm_au = newUnit('mdm_au', u.e*u.hbar/(2*u.me));ep_au = newUnit('ep_au', u.E_h/u.e);dunits = [u。hbar u.E_h u.edm_au u.mdm_au u.ep_au]
dunits = [[h_bar], [E_h], [edm_au], [mdm_au], [ep_au]]

単位系を定義します。

auSys = newUnitSystem (atomicUnits, bunits dunits)
auSys = " atomicUnits "

陽子のプロパティを原子単位に変換します。

质子= [1.672621923e-27*u.kg;% 1.6021766208 e-19 *(质量;%收取5.4 e-24 *同* u.cm;电偶极矩1.4106067873e-26*u.J/u.T;%磁偶极矩];质子= unitConvert(质子、auSys“派生”)
质子= 1836. 15267268254620381265471117 *[m_e] 0.999999981 *[e] 0.000000000000001020452107 *[edm_au] 0.0004841595837416245245205233936851 *pi*[mdm_au]

計算が完了したら,単位系と追加した単位を削除します。

removeUnitSystem auSys removeUnit (u。(T_au u.edm_au u.mdm_au u.ep_au)

単位系の定義

単位系は,基本単位と組立単位の集合であり,以下の規則に従います。

  • 基本単位は,質量,時間,長さ,電流,光度,物質量および温度の次元において独立していなければなりません。そのため,単位系は最大7つの基本単位で構成されます。独立性が満たされている限り,任意の単位を基本単位にすることができます(ニュートンやワットなどの単位を含む)。

  • 単位系は7つ未満の基本単位で構成することができます。たとえば,機械システムには長さ,質量および時間の次元の基本単位だけが必要です。

  • 単位系内の組立単位は,その単位系の基本単位のべき乗の積で表されなければなりません。基本単位とは異なり,組立単位は独立している必要はありません。

  • 組立単位はオプションであり,表現の利便性のために追加されます。たとえば,公斤米/秒2はニュートンで略記されます。

  • 単位系の例として,如果単位系では基本単位は,キログラム,秒,メートル,アンペア,カンデラ,モルおよびケルビンの7つです。derivedUnits (SI)を呼び出すことで22種類の組立単位が見つかります。

参考

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関連するトピック

外部のWebサイト