Sympy 和电力系统单位

Question

有没有办法强制 Sympy 将伏特打印为伏特而不是将其作为 SI 单位的组合返回？

MWE:

>>> import sympy.physics.units as u
>>> V = 5 * u.V
>>> print(V)
5*kg*m**2/(A*s**3)

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正如@rfkortekaas 所指出的，我可以使用

定义新单位

V = u.Unit('V','V')

而且他的建议确实从一方面解决了问题。但是如果我使用

>>> I = 0.5 * u.A
>>> R = 100 * u.ohm
>>> V_R = I * R
>>> V_R
50.0*kg*m**2/(A*s**3)

我还需要V_R被识别为“V”（电压）

编辑 2

感谢@rfkortekaas 仍在帮助我解决这个问题，现在我有：

>>> V = u.Unit('V', 'V')
>>> ohm = u.Unit('ohm = V/u.A', '\Omega')
>>> R = (10 * V) / (0.5 * u.A)
>>> R
20.0*V/A
>>> V_R = (0.5 * u.A) * (10 * ohm)
>>> V_R
5.0*A*\Omega

即V/A 和 A*\Omega 分别被识别为 ohm 和 'V'。

Answer 1

所有 sympy 单位将组成 S.I。基本单位。因此，所有派生单位将根据 S.I.

表示为基本单位的压缩

基本单位由单位class组成：sympy.physics.units.Unit('ampere', 'A').

所有派生单位将通过对基本（或派生）单位的数学运算形成。

要以您的方式定义它，您可以按如下方式进行：安培已经是一个基本单位，所以可以使用。将伏特定义为单位 ('volt','V')。并将欧姆定义为伏特除以安培。

遗憾的是，无法将伏特、安培和欧姆全部作为基本单位放在一起并为每个单位获得正确的单位。这是由于派生为基本单位的组成。

Answer 2

就在这里分享一下我是如何解决自己的问题的。下面的 class 包含一个有趣的单元列表，然后可以使用该列表从 Sympy 中解析单元。

from sympy.physics import units as u

class Electric:
    units = {}
    units[u.V] = 'V'
    units[u.W] = 'W'
    units[u.A] = 'A' 
    units[u.Hz] = 'Hz'
    units[u.percent] = '\%'
    units[u.F] = 'F'
    units[u.s] = 's'
    units[u.ohm] = '\Omega'

    @classmethod
    def identify_unit(cls, value):
        for unit in cls.units.keys():
            aux = value.as_coefficient(unit)
            if aux:
                if aux.is_number:
                    return aux, cls.units[unit]
        return value

    @classmethod
    def change_factor(cls, value):
        aux = abs(value[0])
        if aux >= u.mega:
            return value[0] / (10 ** 6), "M" + value[1]
        elif aux >= u.kilo:
            return value[0] / (10 ** 3), "k" + value[1]
        elif aux >= 1:
            return value[0], value[1]
        elif aux >= u.milli:
            return value[0] * (10 ** 3), "m" + value[1]
        elif aux >= u.micro:
            return value[0] * (10 ** 6), "\mu{}" + value[1]
        else:
            return value

使用示例：

>>> V_R = 2 * u.V
>>> print(V_R)
2*kg*m**2/(A*s**3)
>>> print(Electric.identify_unit(V_R))
(2, 'V')
>>> I_R = 1 * u.milli * u.A
>>> print(I_R)
A/1000
>>> print(Electric.identify_unit(I_R))
(1/1000, 'A')
>>> R = V_R / I_R
>>> print(R)
2000*kg*m**2/(A**2*s**3)
>>> a = Electric.identify_unit(R)
>>> print(a)
(2000, '\Omega')
>>> b = Electric.change_factor(a)
>>> print(b)
(2.00000, 'k\Omega')

Sympy 和电力系统单位

Sympy and units for electric systems

python

units-of-measurement

sympy

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