Ampere vaa'at

Ampeerivaa'at , joita kutsutaan myös virta -asteikoksi – sähkömekaaninen laite, jota käytetään tarkasti toistamaan sähkövirran voimakkuuden yksiköt - ampeerit sähköisten mittauslaitteiden todentamiseksi .

Yleistä tietoa

Kuten tiedät: "Ampeeri on muuttumattoman virran voimakkuus, joka kulkiessaan kahden rinnakkaisen, äärettömän pituisen ja merkityksettömän pienen pyöreän poikkipinta-alan johtimen läpi, jotka sijaitsevat 1 metrin etäisyydellä toisistaan tyhjiössä , aiheuttaisi näiden johtimien välinen vuorovaikutusvoima, joka on 2 10 -7 newtonia pituusmetriä kohti” [1] . Muotoilu sisältää käsitteen äärettömän ohuista ja äärettömän pitkistä johtimista, joita ei käytännössä voida toteuttaa. Siksi todellisten ongelmien ratkaisemiseksi kehitettiin erityinen sähkömekaaninen laite, jossa on rajallisten mittojen johtimia - ampeeritasapainoja. Niiden avulla saadaan tietoja, joiden avulla sähködynamiikan lakien perusteella voidaan laskea haluttu virranvoimakkuus.

Ensimmäisen ampeeritasapainon kehitti vuonna 1882 brittiläinen fyysikko William Thomson (Lord Kelvin) . Suunnittelun erottuva piirre on kompaktisuus ja tarkkuus, koska virran voimakkuus määräytyy kahden koaksiaalisen yksikerroksisen solenoidin vuorovaikutusvoimalla [2] .

Suunnittelu ja toiminta

Suunnittelultaan ampeerivaa'at ovat samanlaisia kuin analyyttiset vaa'at, joissa yksi kupeista on korvattu vuorovaikutuksessa olevilla johtimilla. Vaa'at on valmistettu ei-magneettisista materiaaleista. Mitatun virranvoimakkuuden määrää kahden johtimen vuorovaikutuksen voimakkuus, jotka on valmistettu koaksiaalisten yksikerroksisten solenoidien muodossa, jotka on kytketty sähköisesti sarjaan . Solenoidien vuorovaikutusvoima tasapainotetaan painojen painolla, joka määritetään kaavalla: (katso kuva), jossa on painon massa ja vapaan pudotuksen kiihtyvyys [3] . $F_{1}=mg$ $m$ $g$

Solenoidien vuorovaikutusvoima lasketaan lausekkeella , jossa on virran voimakkuus, ja se on johtimien geometrian määräämä normalisointikerroin. $F_{2}=cI^{2}$ $minä$ $c$

Kun tasapaino saavutetaan, yhtälö: , joka muunnetaan helposti lausekkeeksi: ja sitten lopulliseksi kaavaksi: $F_{1}=F_{2}$ $mg=cI^{2}$

{\displaystyle I={\sqrt {\frac {mg}{c))))

Tällä kaavalla laskettu virranvoimakkuus on viitearvo tarkistettaessa sähköisiä mittalaitteita [3] .

Epätarkkuuksia

Mittausvirhe ampeeritasoja käytettäessä riippuu kertoimen määritystarkkuudesta , hyväksytyn kiihtyvyysarvon tarkkuudesta ja ympäristön todellisesta magneettisesta vaikutuksesta [4] . $c$ $g$

Referenssiampeeritasapainojen suhteellinen virhe on noin 0,001 % [5] .

Katso myös

Muistiinpanot

↑ Hyväksyttiin IX :ssä paino- ja mittakonferenssissa vuonna 1948.
↑ Nykyinen saldo // Verkkosivusto Sähköiset mittaukset . Haettu 28. marraskuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 12. huhtikuuta 2016. (määrätön)
↑ 1 2 Tyurin N. I. Tarkkuutta etsimässä, 2. painos, - M., Kustantaja: Valtion fyysisen ja matemaattisen kirjallisuuden kustanta, 1960. −246 s., ampumarata. 15 000.
↑ Augustyn Chwaleba, Maciej Poniński, Andrzej Siedlecki Metrologia elektryczna. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2003, s. 74-75. ISBN 83-204-2826-2 .
↑ Burdun G. D., Markov B. N. Metrologian perusteet. Oppikirja yliopistoille, toim. 3., tarkistettu. - M .: Publishing House of Standards, 1985. -256 s.