Амперный баланс
 | Эта статья в значительной степени или полностью опирается на один источник . ( февраль 2011 г. ) |
 | Эту статью необходимо обновить . Причина такова: оно должно отражать переопределение базовых единиц СИ 2019 года , которое вступило в силу 20 мая 2019 года. ( февраль 2020 г. ) |
(справа) построенные в бывшем Национальном институте передовых промышленных наук и технологий , Япония, сейчас находятся в Национальном музее природы и науки Весы Ампера , в Токио , Япония .
Амперные весы (также баланс тока или баланс Кельвина ) — электромеханический прибор, используемый для точного измерения в системе СИ единицы электрического тока — ампера . Его изобрел Уильям Томсон, 1-й барон Кельвин .
Измеряемый ток пропускают последовательно через две катушки с проволокой, одна из которых прикреплена к одному из плеч чувствительных весов . Магнитная сила между двумя катушками измеряется количеством груза, необходимого на другом плече весов, чтобы удерживать его в равновесии. Это используется для расчета величины тока.
Основная слабость амперных балансов в том, что при расчете тока учитываются размеры катушек. Таким образом, точность измерения тока ограничена точностью, с которой можно измерить катушки, и их механической жесткостью.
Более сложная версия амперных весов, называемая балансами Киббла , которая устраняет этот источник неточностей путем калибровки, была изобретена Брайаном Кибблом в 1975 году. Это экспериментальное устройство было разработано в государственных метрологических лабораториях по всему миру с целью предоставить более точное определение килограмма , мирового стандарта массы . В этом приложении весы Киббла действуют в обратном смысле по отношению к весам Ампера: они используются для взвешивания международного прототипа килограмма , определяя килограмм через электрический ток и напряжение. Поскольку напряжение и ток сами по себе уже определены в терминах фундаментальных физических констант, таких как постоянная Планка и скорость света , это привело к появлению нового определения килограмма в терминах этих фундаментальных констант. [ нужна ссылка ] Это более стабильное определение, чем предыдущее, основанное на килограмме физического прототипа, который с годами подвержен повреждениям и износу.
Использование
[ редактировать ]
Приблизительные показания можно получить, читая положение гири на весах, или более точные показания можно получить следующим образом: верхний край полки, по которой скользят гири, градуирован на равные деления, и гиря снабжена острый металлический язычок, чтобы можно было точно определить его положение на полке. Поскольку ток, проходящий через весы при достижении равновесия с данным весом, пропорционален квадратному корню из пары , обусловленной этим весом, то сила тока при достижении равновесия пропорциональна произведению квадратного корня из используемый груз и смещение этого груза от нулевого положения. Каждый прибор сопровождается парой гирь и таблицей квадратных корней, так что произведение квадратных корней числа, соответствующего положению скользящей гири, и установленной константы для каждой гири сразу дает значение ток в амперах. Каждый из этих балансов предназначен для охвата определенного диапазона показаний. Так, сантиамперный баланс колеблется от 1 до 100 сантиампер, дециамперный баланс - от 1 до 100 дециампер, амперный баланс - от 1 до 100 ампер и т. д.
Ссылки
[ редактировать ]- В эту статью включен текст из публикации, которая сейчас находится в свободном доступе : Чисхолм, Хью , изд. (1911). « Амперметр ». Британская энциклопедия (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.
