Мега кило мили. Нано технологии в медицине и в быту - HeSin

Сокращённые обозначения эл.величин

При сборке электронных схем волей неволей приходится пересчитывать величины сопротивлений резисторов, ёмкостей конденсаторов, индуктивность катушек.

Так, например, возникает необходимость переводить микрофарады в пикофарады, килоомы в омы, миллигенри в микрогенри.

Как не запутаться в расчётах?

Если будет допущена ошибка и выбран элемент с неверным номиналом, то собранное устройство будет неправильно работать или иметь другие характеристики.

Такая ситуация на практике не редкость, так как иногда на корпусах радиоэлементов указывают величину ёмкости в нано фарадах (нФ), а на принципиальной схеме ёмкости конденсаторов, как правило, указаны в микро фарадах (мкФ) и пико фарадах (пФ). Это вводит многих начинающих радиолюбителей в заблуждение и как следствие тормозит сборку электронного устройства.

Чтобы данной ситуации не происходило нужно научиться простым расчётам.

Чтобы не запутаться в микрофарадах, нанофарадах, пикофарадах нужно ознакомиться с таблицей размерности. Уверен, она вам ещё не раз пригодиться.

Данная таблица включает в себя десятичные кратные и дробные (дольные) приставки. Международная система единиц, которая носит сокращённое название СИ , включает шесть кратных (дека, гекто, кило, мега, гига, тера) и восемь дольных приставок (деци, санти, милли, микро, нано, пико, фемто, атто). Многие из этих приставок давно используются в электронике.

Множитель

Приставка

Наименование

Сокращённое обозначение

международное

1000 000 000 000 = 10 12

Тера

1000 000 000 = 10 9

Гига

1000 000 = 10 6

Мега

1000 = 10 3

кило

100 = 10 2

Гекто

10 = 10 1

дека

0,1 = 10 -1

деци

0,01 = 10 -2

санти

0,001 = 10 -3

милли

0,000 001 = 10 -6

микро

0,000 000 001 = 10 -9

нано

0,000 000 000 001 = 10 -12

пико

0,000 000 000 000 001 = 10 -15

фемто

0,000 000 000 000 000 001 = 10 -18

атто

Как пользоваться таблицей?

Как видим из таблицы, разница между многими приставками составляет ровно 1000. Так, например, такое правило действует между кратными величинами, начиная с приставки кило- .

  • Мега - 1 000 000

    Гига – 1 000 000 000

    Тера – 1 000 000 000 000

Так, если рядом с обозначением резистора написано 1 Мом (1 Мега ом), то его сопротивление составит – 1 000 000 (1 миллион) Ом. Если же имеется резистор с номинальным сопротивлением 1 кОм (1 кило ом), то в Омах это будет 1000 (1 тысяча) Ом.

Для дольных или по-другому дробных величин ситуация похожа, только происходит не увеличение численного значения, а его уменьшение.

Чтобы не запутаться в микрофарадах, нанофарадах, пикофарадах, нужно запомнить одно простое правило. Нужно понимать, что милли, микро, нано и пико – все они отличаются ровно на 1000 . То есть если вам говорят 47 микрофарад, то это значит, что в нанофарадах это будет в 1000 раз больше – 47 000 нанофарад. В пикофарадах это уже будет ещё на 1000 раз больше – 47 000 000 пикофарад. Как видим, разница между 1 микрофарадой и 1 пикофарадой составляет 1 000 000 раз.

Также на практике иногда требуется знать значение в микрофарадах, а значение ёмкости указано в нанофарадах. Так если ёмкость конденсатора 1 нанофарада, то в микрофарадах это будет 0,001 мкф. Если ёмкость 0,01 мкф., то в пикофарадах это будет 10 000 пФ, а в нанофарадах, соответственно, 10 нФ.

Приставки, обозначающие размерность величины служат для сокращённой записи. Согласитесь проще написать 1мА , чем 0,001 Ампер или, например, 400 мкГн , чем 0,0004 Генри.

В показанной ранее таблице также есть сокращённое обозначение приставки. Так, чтобы не писать Мега , пишут только букву М . За приставкой обычно следует сокращённое обозначение электрической величины. Например, слово Ампер не пишут, а указывают только букву А . Также поступают при сокращении записи единицы измерения ёмкости Фарада . В этом случае пишется только буква Ф .

Наравне с сокращённой записью на русском языке, которая часто используется в старой радиоэлектронной литературе , существует и международная сокращённая запись приставок. Она также указана в таблице.

Кратные единицы - единицы, которые в целое число раз превышают основную единицу измерения некоторой физической величины. Международная система единиц (СИ) рекомендует следующие десятичные приставки для обозначений кратных единиц:

Кратность

Приставка

Обозначение

Пример

русская

международная

русское

международное

10 1

дека

дал - декалитр

10 2

гекто

гПа - гектопаскаль

10 3

кило

кН - килоньютон

10 6

мега

МПа - мегапаскаль

10 9

гига

ГГц - гигагерц

10 12

тера

ТВ - теравольт

10 15

пета

Пфлоп - петафлоп

10 18

экса

ЭБ - эксабайт

10 21

зетта

ЗэВ - зеттаэлектронвольт

10 24

йотта

ИБ - йоттабайт

Применение десятичных приставок к единицам измерения в двоичном счислении

Основная статья : Двоичные приставки

В программировании и индустрии, связанной с компьютерами, те же самые приставки кило-, мега-, гига-, тера- и т. д. в случае применения к величинам, кратным степеням двойки (напр., байт ), могут означать кратность не 1000, а 1024=2 10 . Какая именно система применяется, должно быть ясно из контекста (напр., применительно к объёму оперативной памяти используется кратность 1024, а применительно к объёму дисковой памяти введена производителями жёстких дисков - кратность 1000).

1 килобайт

1 мегабайт

1 048 576 байт

1 гигабайт

1 073 741 824 байт

1 терабайт

1 099 511 627 776 байт

1 петабайт

1 125 899 906 842 624 байт

1 эксабайт

1 152 921 504 606 846 976 байт

1 зеттабайт

1 180 591 620 717 411 303 424 байт

1 йоттабайт

1 208 925 819 614 629 174 706 176 байт

Во избежание путаницы в апреле 1999 года Международная электротехническая комиссия ввела новый стандарт по именованию двоичных чисел (см. Двоичные приставки ).

Приставки для дольных единиц

Дольные единицы , составляют определённую долю (часть) от установленной единицы измерения некоторой величины. Международная система единиц (СИ) рекомендует следующие приставки для обозначений дольных единиц:

Дольность

Приставка

Обозначение

Пример

русская

международная

русское

международное

10 −1

деци

дм - дециметр

10 −2

санти

см - сантиметр

10 −3

милли

мH - миллиньютон

10 −6

микро

мкм - микрометр, микрон

10 −9

нано

нм - нанометр

10 −12

пико

пФ - пикофарад

10 −15

фемто

фс - фемтосекунда

10 −18

атто

ас - аттосекунда

10 −21

зепто

зКл - зептокулон

10 −24

йокто

иг - йоктограмм

Происхождение приставок

Большинство приставок образовано от греч. слов. Дека происходит от слова deca или deka (δέκα) - «десять», гекто - от hekaton (ἑκατόν) - «сто», кило - от chiloi (χίλιοι) - «тысяча», мега - от megas (μέγας), то есть «большой», гига - это gigantos (γίγας) - «гигантский», а тера - от teratos (τέρας), что означает «чудовищный». Пета (πέντε) и экса (ἕξ) соответствуют пяти и шести разрядам по тысяче и переводятся, соответственно, как «пять» и «шесть». Дольные микро (от micros , μικρός) и нано (от nanos , νᾶνος) переводятся как «малый» и «карлик». От одного слова ὀκτώ (októ ), означающего «восемь», образованы приставки йотта (1000 8) и йокто (1/1000 8).

Как «тысяча» переводится и приставка милли, восходящая к лат. mille . Латинские корни имеют также приставки санти - от centum («сто») и деци - от decimus («десятый»), зетта - от septem («семь»). Зепто («семь») происходит от лат. слова septem или от фр. sept .

Приставка атто образована от дат. atten («восемнадцать»). Фемто восходит к дат. и норв. femten или к др.-нор. fimmtān и означает «пятнадцать».

Приставка пико происходит либо от фр. pico («клюв» или «маленькое количество»), либо от итал. piccolo , то есть «маленький».

Правила использования приставок

    Приставки следует писать слитно с наименованием единицы или, соответственно, с её обозначением.

    Использование двух или более приставок подряд (напр., микромиллифарад) не разрешается.

    Обозначения кратных и дольных единиц исходной единицы, возведённой в степень, образуют добавлением соответствующего показателя степени к обозначению кратной или дольной единицы исходной единицы, причём показатель означает возведение в степень кратной или дольной единицы (вместе с приставкой). Пример: 1 км² = (10³ м)² =10 6 м² (а не 10³ м²). Наименования таких единиц образуют, присоединяя приставку к наименованию исходной единицы: квадратный километр (а не кило-квадратный метр).

    Если единица представляет собой произведение или отношение единиц, приставку, или её обозначение, присоединяют, как правило, к наименованию или обозначению первой единицы: кПа·с/м (килопаскаль-секунда на метр). Присоединять приставку ко второму множителю произведения или к знаменателю допускается лишь в обоснованных случаях.

Применимость приставок

В связи с тем, что наименование единицы массы в СИ - килограмм - содержит приставку «кило», для образования кратных и дольных единиц массы используют дольную единицу массы - грамм (0,001 кг).

Приставки ограниченно используются с единицами времени: кратные приставки вообще не сочетаются с ними - никто не использует «килосекунду», хотя это формально и не запрещено, правда, из этого правила есть исключение: в космологии используется единица «гигагод » (миллиард лет); дольные приставки присоединяются только к секунде (миллисекунда, микросекунда и т. д.). В соответствии с ГОСТ 8.417-2002 , наименование и обозначения следующих единиц СИ не допускается применять с приставками: минута, час, сутки (единицы времени), градус , минута , секунда (единицы плоского угла), астрономическая единица , диоптрия и атомная единица массы .

С метрами из кратных приставок на практике употребляют только кило-: вместо мегаметров (Мм), гигаметров (Гм) и т. д. пишут «тысячи километров», «миллионы километров» и т. д.; вместо квадратных мегаметров (Мм²) пишут «миллионы квадратных километров».

Ёмкость конденсаторов традиционно измеряют микрофарадами и пикофарадами, но не миллифарадами или нанофарадами [ источник не указан 221 день ] (пишут 60 000 пФ, а не 60 нФ; 2000 мкФ, а не 2 мФ). Однако в радиотехнике допускается использование единицы нанофарада.

Приставки, соответствующие показателям степени, не делящимся на 3 (гекто-, дека-, деци-, санти-), использовать не рекомендуется. Широко используются только сантиметр (являющийся основной единицей в системе СГС ) и децибел , в меньшей степени - дециметр и гектопаскаль (в метеорологических сводках ), а также гектар . В некоторых странах объём вина измеряют декалитрами.

Д.т.н., академик РАЕН, А.И. ХЕСИН

Термин "нано-технологии" в 1974 году предложил японец Норё Танигути для описания процесса построения новых объектов и материалов при помощи манипуляций с отдельными атомами. Нанометр - одна миллиардная часть метра. Размер атома - несколько десятых нанометра Все предыдущие научно-технические революции сводились к тому, что человек все более умело копировал механизмы и материалы, созданные Природой. Прорыв в область нано-технологий - совсем другое дело. Впервые человек будет создавать новую материю, которая Природе была неизвестна и недоступна Фактически наука подошла к моделированию принципов построения живой материи, которая основана на самоорганизации и саморегуляции. Уже освоенный метод создания структур с помощью квантовых точек - это и есть самоорганизация. Переворот в цивилизации - создание бионических приборов.

Для понятия нано-технология, пожалуй, не существует исчерпывающего определения, но по аналогии с существующими ныне микро-технологиями следует, что нано-технологии - это технологии, оперирующие величинами порядка нанометра. Это ничтожно малая величина, в сотни раз меньшая длины волны видимого света и сопоставимая с размерами атомов. Поэтому переход от "микро" к "нано" - это уже не количественный, а качественный переход - скачок от манипуляции веществом к манипуляции отдельными атомами.

Международная система единиц (СИ) происхождение наименований приставок.

Первые приставки были введены в 1793-1795гг. при узаконении во Франции метрической системы мер. Было принято для кратных единиц наименования приставок брать из греческого языка, для дольных - из латинского. В те годы были приняты следующие приставки: кило... (от греч. chilioi - тысяча), гекто ... (от греч. hekaton - сто), дека... (от греч. deka - десять), деци ... (от лат. decem - десять), санти ... (от лат. centum - сто), милли ... (от лат. mille - тысяча). В последующие годы число кратных и дольных единиц увеличилось; наименования приставок для их обозначения заимствовались иногда и из других языков. Появились следующие приставки: мега... (от греч. megas - большой), гига ... (от греч. gigas, gigantos - великан), тера... (от греч. teras, teratos - огромный, чудовище), микро... (от греч. mikros - малый, маленький), нано... (от греч. nanos - карлик), пико... (от итал. piccolo - небольшой, мелкий), фемто... (от датск. femten - пятнадцать), атто ... (от датск. atten - восемнадцать). Последние две приставки пета... и экса... - были приняты в 1975г.: "пета" ... (от греч. peta - пять, что соответсвует пяти разрядам по 10 3), "экса" ... (от греч. hex - шесть, что соответсвует шести разрядам по 10 3). Зепто - (zepto - ) — дольная метрическая приставка, обозначающая 10 −21 . Йокто- (yocto - ) — дольная метрическая приставка, обозначающая 10 −24 . Для наглядности приведем таблицу:

Приставка

Обозначение приставки

Множитель

Натменование множителя

русское

международное

10 18 =1000000000000000000

квинтиллион

10 15 =1000000000000000

квадриллион

10 12 =1000000000000

триллион

10 9 =1000000000

миллиард

одна десятая

одна сотая

одна тысячная

одна миллионная

10 -9 =0,000000001

одна миллиардная

10 -12 =0,000000000001

одная триллионная

10 -15 =0,000000000000001

одна квадриллионная

10 -18 =0,000000000000000001

одна квинтиллионная

Когда речь идет о развитии нано-технологий, имеются в виду три направления:

  • изготовление электронных схем (в том числе и объемных) с активными элементами, размерами сравнимыми с размерами молекул и атомов;
  • разработка и изготовление нано-машин, т.е. механизмов и роботов размером с молекулу;
  • непосредственная манипуляция атомами и молекулами и сборка из них всего существующего.

В то же время, сейчас активно развиваются нано-технологические методы, позволяющие создавать активные элементы (транзисторы, диоды) размером с молекулу и формировать из них многослойные трехмерные схемы. Возможно, именно микроэлектроника будет первой отраслью, где "атомная сборка" будет осуществлена в промышленных масштабах.

Хотя сейчас в нашем распоряжении и имеются средства для манипуляций отдельными атомами, вряд ли их можно "напрямую" применять для того, чтобы собрать что-либо практически необходимое: уже хотя бы только из-за количества атомов, которые придется "монтировать".

Однако возможностей существующих технологий уже достаточно, чтобы соорудить из нескольких молекул некие простейшие механизмы, которые, руководствуясь управляющими сигналами извне (акустическими, электромагнитными и пр.), смогут манипулировать другими молекулами и создавать себе подобные устройства или более сложные механизмы.

Те, в свою очередь, смогут изготовить еще более сложные устройства и т.д. в конце концов этот экспоненциальный процесс приведет к созданию молекулярных роботов - механизмов, сравнимых по размерам с крупной молекулой и обладающих собственным встроенным компьютером.

Нано, Фатос Fatos Thanas Nano Дата рождения: 16 сентября 1952 Место рождения: Тирана Гражданство: Албания … Википедия

Может означать: Фатос Нано албанский политик, бывший премьер министр Албании. «нано » (от др. греч. νᾶνος, nanos гном, карлик) одна из приставок СИ (10 9 одна миллиардная). Обозначения: русское н, международное n. Пример:… … Википедия

Нано счёты счёты нано размера, разработанные учёными IBM в Цюрихе (Швейцария) в 1996 году. Устойчивые ряды, составленные из десяти молекул, действуют как спицы счёт. «Костяшки» составлены из фуллерена и управляются иглой cканирующего… … Википедия

НАНО... [греч. nanos карлик] Первая часть сложных слов. Спец. Вносит зн.: равный одной миллиардной доле единицы, указанной во второй части слова (для наименования единиц физических величин). Наносекунда, нанометр. * * * нано... (от греч. nános … … Энциклопедический словарь

Нано... (гр. nannos карлик) первая составная часть наименований единиц физ. величин, служащая для образования наименований дольных единиц, равных миллиардной (109) доле исходных единиц, напр. 1 нанометр = 10 9 м; сокращ. обозначения: н, n. Новый… …

НАНО... (от греч. nanos карлик) приставка для образования наименования дольных единиц, равных одной миллиардной доле исходных единиц. Обозначения: н, n. Пример: 1 нм = 10 9 м … Большой Энциклопедический словарь

- (от греч. nanos карлик), приставка к наименованию единицы физической величины для образования названия дольной единицы, равной 10 9 от исходной единицы. Обозначения: н, n. Пример: 1 нм (нанометр)=10 9 м. Физический энциклопедический словарь. М.:… … Физическая энциклопедия

- [гр. nanos – карлик]. Приставка для образования наименования дольных единиц, равных одной миллиардной доли исходных единиц. Например, 1 нм 10 9 м. Большой словарь иностранных слов. Издательство «ИДДК», 2007 … Словарь иностранных слов русского языка

нано - нано: первая часть сложных слов, пишется слитно … Русский орфографический словарь

нано - 10 Sep [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN nanoN … Справочник технического переводчика

Книги

  • Нано-КМОП-схемы и проектирование на физическом уровне , Вонг Б.П.. Данное систематическое пособие для разработчиков современных сверхбольших интегральных схем, представленное одной книгой, содержит актуальные сведения по особенностям современных технологий…
  • Нано-фелтинг. Основы мастерства , Анико Арваи, Михал ветро. Представляем вашему вниманию коллекцию идей по созданию удивительных и оригинальных аксессуаров в технике "нано-фелтинг"! Эта техника отличается тем, что вы не просто изготавливаете валяные…

(СИ), однако их использование не ограничено СИ, а многие из них восходят к моменту появления метрической системы (1790-е годы).

Требования к единицам величин, используемым в Российской Федерации , установлены Федеральным законом от 26 июня 2008 г. N 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» . Закон в частности определяет, что наименования единиц величин, допускаемых к применению в РФ, их обозначения, правила написания, а также правила их применения устанавливаются Правительством РФ . В развитие данной нормы 31 октября 2009 года Правительство РФ приняло «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», в приложении N 5 к которому приведены десятичные множители, приставки и обозначения приставок для образования кратных и дольных единиц величин . В том же приложении приведены правила, касающиеся приставок и их обозначений. Кроме того, применение СИ в России регламентируется стандартом ГОСТ 8.417-2002 .

За исключением специально оговоренных случаев «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации» разрешает применение как русских, так и международных обозначений единиц, но запрещает, однако, их одновременное использование.

Приставки для кратных единиц

Кратные единицы - единицы, которые в целое число раз (10 в какой-либо степени) превышают основную единицу измерения некоторой физической величины. Международная система единиц (СИ) рекомендует следующие десятичные приставки для обозначений кратных единиц:

Десятичный множитель Приставка Обозначение Пример
русская международная русское международное
10 1 дека deca да da дал - декалитр
10 2 гекто hecto г h гПа - гектопаскаль
10 3 кило kilo к k кН - килоньютон
10 6 мега mega М M МПа - мегапаскаль
10 9 гига giga Г G ГГц - гигагерц
10 12 тера tera Т T ТВ - теравольт
10 15 пета peta П P Пфлопс - петафлопс
10 18 экса exa Э E Эм - эксаметр
10 21 зетта zetta З Z ЗэВ - зеттаэлектронвольт
10 24 иотта yotta И Y Иг - иоттаграмм

Применение десятичных приставок к единицам количества информации

В Положении о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации, установлено, что наименование и обозначение единицы количества информации «байт» (1 байт = 8 бит) применяются с двоичными приставками «Кило», «Мега», «Гига», которые соответствуют множителям 2 10 , 2 20 и 2 30 (1 Кбайт = 1024 байт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт, 1 Гбайт = 1024 Мбайт) .

Тем же Положением допускается применение и международного обозначения единицы информации с приставками «K» «M» «G» (KB, MB, GB, Kbyte, Mbyte, Gbyte).

В программировании и индустрии, связанной с компьютерами, те же приставки «кило», «мега», «гига», «тера» и т. д. в случае применения к величинам, кратным степеням двойки (напр., байт), могут означать как кратность 1000, так и 1024=2 10 . Какая именно система применяется, иногда ясно из контекста (напр., применительно к объёму оперативной памяти используется кратность 1024, а применительно к полному объёму дисковой памяти жёстких дисков - кратность 1000).

1 килобайт = 1024 1 = 2 10 = 1024 байт
1 мегабайт = 1024 2 = 2 20 = 1 048 576 байт
1 гигабайт = 1024 3 = 2 30 = 1 073 741 824 байт
1 терабайт = 1024 4 = 2 40 = 1 099 511 627 776 байт
1 петабайт = 1024 5 = 2 50 = 1 125 899 906 842 624 байт
1 эксабайт = 1024 6 = 2 60 = 1 152 921 504 606 846 976 байт
1 зеттабайт = 1024 7 = 2 70 = 1 180 591 620 717 411 303 424 байт
1 иоттабайт = 1024 8 = 2 80 = 1 208 925 819 614 629 174 706 176 байт

Во избежание путаницы в апреле 1999 года Международная электротехническая комиссия ввела новый стандарт по именованию двоичных чисел (см. Двоичные приставки).

Приставки для дольных единиц

Дольные единицы составляют определённую долю (часть) от установленной единицы измерения некоторой величины. Международная система единиц (СИ) рекомендует следующие приставки для обозначений дольных единиц:

Десятичный множитель Приставка Обозначение Пример
русская международная русское международное
10 −1 деци deci д d дм - дециметр
10 −2 санти centi с c см - сантиметр
10 −3 милли milli м m мH - миллиньютон
10 −6 микро micro мк мкм - микрометр
10 −9 нано nano н n нм - нанометр
10 −12 пико pico п p пФ - пикофарад
10 −15 фемто femto ф f фл - фемтолитр
10 −18 атто atto а a ас - аттосекунда
10 −21 зепто zepto з z зКл - зептокулон
10 −24 иокто yocto и y иг - иоктограмм

Происхождение приставок

Приставки вводились в СИ постепенно . В 1960 г. XI Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) приняла ряд наименований приставок и соответствующих символов для множителей в пределах от 10 −12 до 10 12 . Приставки для 10 −15 и 10 −18 были добавлены XII ГКМВ в 1964 г., а для 10 15 и 10 18 - XV ГКМВ в 1975 г. Последнее по времени дополнение списка приставок состоялось на XIX ГКМВ в 1991 г., когда были приняты приставки для множителей 10 −24 , 10 −21 , 10 21 и 10 24 .

Большинство приставок образовано от слов древнегреческого языка. Дека- от др.-греч. δέκα «десять», гекто- от др.-греч. ἑκατόν «сто», кило- от др.-греч. χίλιοι «тысяча», мега- от др.-греч. μέγας , то есть «большой», гига- - это др.-греч. γίγας - «гигантский», а тера- от др.-греч. τέρας , что означает «чудовище». Пета- (др.-греч. πέντε ) и экса- (др.-греч. ἕξ ) соответствуют пяти и шести разрядам по тысяче и переводятся, соответственно, как «пять» и «шесть». Дольные микро- (от др.-греч. μικρός ) и нано- (от др.-греч. νᾶνος ) переводятся как «малый» и «карлик». От одного слова др.-греч. ὀκτώ (októ ), означающего «восемь», образованы приставки иотта (1000 8) и иокто (1/1000 8).

Как «тысяча» переводится и приставка милли, восходящая к лат. mille . Латинские корни имеют также приставки санти - от centum («сто») и деци - от decimus («десятый»), зетта - от septem («семь»). Зепто («семь») происходит от лат. septem или от фр. sept .

Приставка атто образована от дат. atten («восемнадцать»). Фемто восходит к дат. и норв. femten или к др.-сканд. fimmtān и означает «пятнадцать».

Наименование приставки «пико» происходит от итал. piccolo - маленький