Physikalische Formelzeichen

Ein Formelzeichen steht in Formeln für eine Größe zu ihrer qualitativen und quantitativen Beschreibung. Vorzugsweise handelt es sich um Zeichen für physikalische Größen und physikalische Konstanten. Für diese Anwendungen gibt es eine Normung in DIN 1304 („Formelzeichen“).

Gemäß dieser Norm besteht das Formelzeichen aus einem Grundzeichen und bei Bedarf aus Nebenzeichen, z. B. Indizes. Grundzeichen sind lateinische und griechische Groß- und Kleinbuchstaben.

Formelzeichen werden vor allem in der Mathematik und in den Natur- und Ingenieurwissenschaften angewendet.

Neben den Formelzeichen gibt es mathematische Zeichen gemäß DIN 1302 („Allgemeine mathematische Zeichen und Begriffe“). Sie stellen vorzugsweise Rechenvorschriften dar.

Zeichen in der Mathematik

Darstellungsarten für Formelzeichen

In der Mathematik werden in der Regel Buchstaben als Formelzeichen verwendet, wenn es sich um veränderliche Objekte handelt. Für den Textsatz wird meist eine Serifenschrift verwendet.

Beispiele zu Regelfällen des verwendeten Alphabets und des Textsatzes:

• Skalare: in kursiver Schrift: $a=7\,$
• Vektoren: mit übergesetztem Pfeil oder fett: $\vec F \equiv\mathbf{F}=m \cdot \mathbf{a}$ . Früher auch Buchstaben in Frakturschrift: $\mathfrak{F}$ oder $\mathfrak{x} = \left( 0\ 2\ 1 \right)^T$
• Komplexe Größen: durch waagerechten Strich unter dem Zeichen (DIN 1304 und DIN 5483): $\underline Z$
• Mengen: groß; fett oder mit doppelten senkrechten Linien: $3 \in\mathbf{N}\equiv\mathbb{N}$
• Matrizen: serifenlos: $\det (\mathsf{M})=4$ . Früher auch Großbuchstaben in Frakturschrift: $\mathfrak{E} := \begin{pmatrix} 1 & \cdots & 0 \\ \vdots & \ddots & \vdots \\ 0 & \cdots & 1 \end{pmatrix}$

Übrige Zeichen

Andere Zeichen, die z. B. Anweisungen enthalten, bekommen spezielle Symbole zugewiesen, die nur zum Teil (ursprünglich) aus Alphabeten stammen.

Beispiele:

• : = Zuweisungsoperator: a: = 3
• < Vergleich „kleiner als“: a < 7
• + Additionsoperator: a + 4 = 7
• $\sum$ Summe: $a=\sum_{i=1}^{n}a_{i}$
• Realteil einer Größe z : Re z
• ( ) Ändern der Auswertungsreihenfolge: $3a+7 \neq 3(a+7)$
• Mathematische Konstanten: $\pi\approx 3{,}14159$

Zeichen in Programmier- und Auszeichnungssprachen

Die in Programmier- und Auszeichnungssprachen verwendeten Zeichen weichen aus praktischen Gründen meist von denen des Schriftsatzes ab. Sie beschränken sich auf die standardmäßig auf der Tastatur verfügbaren Zeichen, eine Ausnahme bildet APL.

Beispiel: Darstellung für „kleiner oder gleich“

• Schriftsatz: $\leq$ oder $\leqq$ oder $\leqslant$
• zahlreiche Programmiersprachen: <=
• Auszeichnungssprachen:
  • LaTeX: \leq
  • HTML: &le;

Physikalische Formelzeichen

DIN 1304 Teil 1–8
Titel	Formelzeichen
Regelt	Formelzeichen, Formelsatz 1:1994 Allgemeine Formelzeichen 2:1989 Meteorologie und Geophysik 3:2006 Erzeugung, den Transport und die Verteilung elektrischer Energie 5:1989 Strömungsmechanik 6:1992 elektrische Nachrichtentechnik 7:1991 elektrische Maschinen 8:1994 Stromrichter mit Halbleiterbauelementen
Erscheinungsjahr	ab 1989

Formelzeichen, die aus mehreren Buchstaben bestehen, sind nicht zugelassen (DIN 1304). Ausnahmen sind Kenngrößen. Alle Grundzeichen der Formelzeichen sind nach DIN 1304 und DIN 1313 im Druck kursiv zu setzen. Eine Schriftart mit Serifen wird in DIN 1338 („Formelschreibweise und Schriftsatz“) empfohlen.

Siehe auch: Liste der physikalischen Formelzeichen

Anwendungsbeispiele:

$R = {U \over I}\quad$ bedeutet „Der elektrische Widerstand ist gleich der elektrischen Spannung dividiert durch die elektrische Stromstärke.“

$E={m\cdot c^2}\quad$ bedeutet „Die Energie ist gleich der Masse mal dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.“

Dabei kann das Formelzeichen für die zugeordnete physikalische Größe im Allgemeinen stehen oder für einen ganz konkreten, numerisch bekannten Wert, beispielsweise für den Nennwert der elektrischen Netzspannung U = 230 V. (Hinweis: die Ziffern und das Zeichen der Maßeinheit werden gemäß DIN 1338 geradestehend geschrieben.)