Physikalische Größe

Eine physikalische Größe G setzt sich aus dem Produkt einer Maßzahl {G}, auch Zahlenwert genannt, und einer Maßeinheit [G] zusammen.

G=\left\{G\right\}\cdot \left[G\right]

Ein Beispiel:

Spannung

U=\left\{U\right\}\cdot \left[U\right]=20\;V

{U} = 20 (lies: die Maßzahl der Spannung ist 20)

[U] = V (lies: die Einheit der Spannung ist Volt)

Die Maßeinheit kann mit dem jeweiligen Einheitenzeichen abgekürzt werden, welches im heute üblichen SI-Einheitensystem für viele Maßeinheiten international festgelegt ist. Bei variablen Größen wird für die Maßzahl das ebenfalls für viele Größen festgelegte Formelzeichen eingesetzt.

Auf Größen ohne Einheiten oder Dimensionen wird im Artikel dimensionslose Größen eingegangen.

Bei fehlerbehafteten Größen wird zusätzlich die Größe des Maximalfehlers angegeben.

Einteilung physikalischer Größen

Grundlage für das System der physikalischen Größen sind die 7 Grundgrößen oder auch Basisgrößen. In deren Definitionen wird auf keine andere Größe zurückgegriffen, es handelt sich also um elementare Größen. Alle anderen Größen werden aus diesen 7 Grundgrößen abgeleitet, stellen also folglich abgeleitete Größen dar.

Die Wahl, welche der Größen als Grundgrößen, und welche als abgeleitete Größen festgelegt werden, ist in der Regel willkürlich. Es wurden im Laufe der Zeit mehrere Einheitensysteme entwickelt, international anerkannt und verwendet wird heute das SI-Einheitensystem, das jedoch nicht in allen Bereichen der Physik ideal ist. Üblich und zweckmäßig ist die folgende Einteilung der Grundgrößen und der daraus abgeleiteten Größen:

Tabelle der Grundgrößen/Basisgrößen

Formelzeichen	Physikalische Größe	SI-Einheit	Andere Einheiten	Beziehungen
l	Länge {Weg}	Meter (m)	Seemeile (sm, n.m.) Ångström (Å) Lichtjahr (Lj/ly) Parsec (Pc) Astronomische Einheit (AE) Fuß Furlong Zoll engl. Landmeile) Fathom Yard	1 sm = 1852 m 1 Pc = 3,262 Lj = 206.265 AE = 3,0856 × 10¹⁶m 1 Å = 10^-10 m (1 Zoll = 1" = 1/12 Fuß. = 1/36 Yard. = 0,0254 m) (1 Fathom = 6 Fuß = 1,829 m) (1 engl. Landmeile = 8 Furlong = 1609,34 m)
m	Masse	Kilogramm (kg)	Tonne Gramm (g) Pound Unze (oz/uz) metrisches Karat (ct)	1 g = 0.001 kg 1 t = 1000 kg 1 oz = ca. 30 g 1 ct = 0,2 g
t	Zeit	Sekunde (s)	Minute (min) Stunde (h) Sonnentag (d) Jahr (a)	1 Jahr (a) = 365 d 1 (Sonnen)Tag (d) = 24 Stunden (h); 1 Stunde = 60 min, 1 min = 60 s
I	elektrische Stromstärke	Ampere (A)	Biot (Bi)	1 Bi = 10 A
T	Temperatur	Kelvin (K)	Grad Celsius (°C) Grad Fahrenheit (°F) Grad Réaumur (°R) Grad Rankine (deg R/°Rank)	x/K = (x/°C + 273,15)
n	Stoffmenge	Mol (mol)	Val
I_V	Lichtstärke	Candela (cd)	Hefnerkerze (HK) Internationale Kerze (IK)	1 HK = 0,903 cd 1 IK = 1,019 cd

Tabelle der abgeleitete Größen

Formelzeichen	Physikalische Größe	SI-Einheit	Andere Einheiten	Beziehungen	Formel
a	Beschleunigung	Meter pro Sekunde² (m/s²)	Gal (gal)	1 gal = 1 cm/s² = 0,01 m/s²	$a={\frac {\Delta v}{\Delta t^{2}}}$
A	Fläche	Quadratmeter (m²)	Ar (a) Hektar (ha) (Morgen)	1 ha = 100 a = 10 000 m²	$A=l^{2}$
A	Radioaktivität	Becquerel (Bq)	Curie (Ci) stat (St) Eman (eman) Mache-Einheit (ME)	1 Ci = 3,7 · 10¹⁰ Bq
B	Magnetische Flussdichte	Tesla (T)	Gauß (G)	1 T = 1 Vs / m² = 1 Wb / m² 1 G = 10^-4 T	$B={\frac {\Phi }{A}}$
C	Kapazität	Farad (F)		1 F = 1 C / 1 V	$C={\frac {Q}{U}}$
D	Energiedosis	Gray (Gy)	Rad (rad)	1 Gy = 1 J / kg 1 rad = 0,01 Gy	$D={\frac {W}{m}}$
D	Brechkraft	Dioptrie		dpt = m^-1	$D={\frac {1}{f}}$
E	Elektrische Feldstärke	Volt pro Meter (V/m)		1 V/m = 1 N / 1 C	$E={\frac {F}{q}}$
E	Beleuchtungsstärke	Lux (lx)	Nox (nx)	1 lx = 1 lm / m² 1 nx = 1/1000 lx
f, ν	Frequenz	Hertz (Hz)		1 Hz = 1 s^-1	$f={\frac {1}{T}}$
F	Kraft	Newton (N)	dyn Pond (p)	(10⁵ dyn = 1 N = 1 kg · m/s²) (1 p = 980,665 dyn = 9,80665 · 10^-3 N)	${\vec {F}}=m{\vec {a}}={\vec {\nabla }}\Phi \left({\vec {r}}\right)$
G	Elektrischer Leitwert	Siemens (S)		1 S = 1 Ω^-1	$G={\frac {1}{R}}$
H	Magnetische Feldstärke	Ampere pro Meter (A/m)	Oersted (Oe)	1 Oe = 79,57747 A/m	$H={\frac {I}{l}}$
H	Äquivalentdosis	Sievert (Sv)	Rem (rem)	1 Sv = 1 J/kg 1 rem = 0,01 Sv	$H={\frac {W}{m}}$
L	Induktivität	Henry (H)		1 H = 1 Vs / 1 A	$L={\frac {U\cdot t}{I}}$
L	Drehimpuls	Joulesekunde (Js)		1 Js = 1 kg m/s	$L={\frac {m\cdot l}{t}}$
M	Moment	Newtonmeter (Nm)	Dynmeter (dynm) Pondmeter (pm)	1 Nm = 1 kg m²/s²;	$M={\frac {m\cdot A}{t^{2}}}$
p	Druck	Pascal (Pa) bar (bar) (SI-konform)	Physikalische Atmosphäre (atm) Technische Atmosphäre (at) Torr = Millimeter Quecksilbersäule (mm Hg) Meter Wassersäule (mWS)	1 bar = 10⁵ N / m² 1 Pa = 1 N / m² 1 atm = 101 325 Pa 1 at = 98066,5 Pa 1 Torr = 1 mm Hg = 133,3224 Pa 1 mWS = 9806,65 Pa	$p=F\cdot A$
p	Impuls	Kilogramm mal Meter pro Quadratsekunde (kg · m / s²)			$p={\frac {m\cdot l}{t^{2}}}$
P	Leistung	Watt (W)	Meterkilopond pro Sekunde (mkp/s) Pferdestärke (PS)	1 PS = 75 mkp/s = 736 W 1 W = 1 V · 1 A	$P={\frac {W}{t}}$
Q	Elektrische Ladung	Coulomb (C)	Franklin (Fr.)	1 C = 1 A · 1 s 1 Fr. = 3,335641 · 10^-10 C	$Q={\frac {I}{t}}$
Q	Lichtmenge	Lumen · Sekunde (lm · s)
R	Elektrischer Widerstand	Ohm (Ω)		1 Ω = 1 V / 1 A	$R={\frac {U}{I}}$
U	Elektrische Spannung	Volt (V)			$U={\frac {W}{q}}=R\cdot I={\frac {P}{I}}={\sqrt {P\cdot R}}$
v	Geschwindigkeit	Meter pro Sekunde (m/s)	Kilometer pro Stunde (km/h) (Meilen pro Stunde)	1 m/s = 3,6 km/h	$v={\frac {\Delta s}{\Delta t}}$
V	Volumen	Kubikmeter (m³)	Liter (l oder L) (SI-konform) (Bruttoregistertonne) (Klafter) (Ster)	1000 l = 1 m³	$V=l^{3}$
W	Energie, Arbeit, Wärme	Joule (J) Newtonmeter (Nm)	Kilowattstunde (kWh) Elektronenvolt (eV) (SI-konform)) (erg) (Kalorie (cal))	1 J = 1 Nm = 1 Ws 1 kWh = 3 600 000 J (1 J = 10⁷ erg) (1 cal = 4,18 J)	$W=F\cdot S$
Φ	Magnetischer Fluss	Weber (Wb)	Maxwell (M)	1 Wb = 1 Vs 1 M = 10^-8 Wb	$=u\cdot t$
Φ	Lichtstrom	Lumen (lm)
μ	Permeabilität	Henry pro Meter (H/m)
ω	Kreisfrequenz	pro Sekunde (1/s) Hertz (Hz)		$\omega =2\pi \cdot f$

Siehe auch