Меню

Что такое эталоны единица тока

Эталоны единиц электрических величин

Средства измерения, предназначенные для воспроизведения и хране­ния единиц измерений, для поверки и градуировки мер и измерительных приборов, делятся на эталоны и образцовые средства измерения.

Эталон средство измерения (или комплекс средств измерений), обеспечивающее воспроизведение и хранение единицы с целью передачи ее размера другим средствам измерений. Эталоны специально класси­фицируют в зависимости от метрологического назначения (рисунок 7.1). Это назначение установлено документами ГОСТ 8.057—80 и предполагает оснащение метрологической службы первичными, специальными, госу­дарственными и вторичными эталонами.

Первичный эталонобеспечивает воспроизведение единицы с наи­высшей в стране точностью.

Специальный эталонслужит для воспроизведения единицы в усло­виях, в которых первичный эталон не может использоваться и прямая передача размера единицы от первичного эталона с требуемой точно­стью технически неосуществима (например, на высоких и сверхвысоких частотах, в начале и конце участков диапазонов измерений и т.д.).

Первичные и специальные эталоны являются исходными для страны, их утверждают в качестве государственных.

Рисунок 7.1 Классификация эталонов

Все эталоны характеризуются неисключенной систематической погрешностью воспроизведения соответствую­щей единицы и относительным среднеквадра-тическим отклонением (рассмотрены в следующих разделах) результата измерения размера этой единицы. Первая величина показывает точность эталона по от­ношению к принятому определению единицы и важна как для обес­печения правильности измерений, так и для их единства в междуна­родном масштабе. Вторая характеризует воспроизводимость этало­ном размера единицы и является важнейшей характеристикой обес­печения единства измерений в стране.

Вторичный эталон — эталон, значение которого устанавливается по первичному эталону и он занимает подчиненное положение. Вторичные эталоны, в свою очередь, подразделяются на эталоны-копии, эталоны сравнения и рабочие эталоны.

Эталон-копияпредназначен для передачи размера единицы рабо­чим эталонам. Благодаря этому первичный эталон разгружается от текущих работ по передаче размера единицы, что повышает срок его службы.

Эталон сравненияприменяется для взаимного сличения эталонов, ко­торые по тем или иным причинам нельзя непосредственно сравнивать друг с другом (например, международные сличения эталонов).

Рабочие эталоныявляются наиболее распространенной категорией вторичных эталонов, и они предназначены для поверки образцовых и наиболее точных рабочих средств измерений. Отметим, что рабочими называют такие средства, которые применяются для измерений, не свя­занных с передачей размера единиц.

На схеме рисунке 7.2 показана метрологическая последовательность пере­дачи размеров единиц от первичного эталона рабочим, затем от рабочих эталонов — образцовым средствам измерений различных разрядов и да­лее рабочим мерам и измерительным приборам, т.е. рабочим средствам измерений.

Совокупность всех перечисленных эталонов образует эталонную базу Российской Федерации. Рассмотрим в качестве примеров государствен­ные эталоны единиц наиболее распространенных электрических вели­чин.

В соответствии с требованиями ГСИ и СИ результаты измерений (в том числе и радиоизмерений) должны выражаться в единицах ве­личин, допущенных к применению документами ГОСТ 8.417—81 «ГСИ. Единицы физических величин». Согласно этому стандарту основной единицей электрических величин является единица силы тока — ампер (А). Производными от ампера единицами электриче­ских величин являются:

— единица электродвижущей силы (ЭДС) и электрического напряже­ния — вольт (В);

— единицы частоты — герц (Гц);

— единицы электрического сопротивления — ом (Ом);

— единицы индуктивности и взаимной индуктивности двух катушек — генри (Гн);

— единицы электрической ёмкости — фарад (Ф).

Все перечисленные единицы воспроизводятся и хранятся посредством Государственных первичных эталонов.

Рисунок 7.2 Структура передачи размеров единиц

физических (измеримых) величин

7.1.1 Эталон единицы силы электрического тока

Государственный первич­ный эталон ампера(регламентируется ГОСТ 8.022-75) — это комплекс средств измерений, в состав которого входят токовые весы и мера элек­трического сопротивления, применяемая при передаче размера ампера (эталон сравнения). С помощью токовых весов реализуется закон взаи­модействия электрических токов — закон Ампера, положенный в основу определения ампера. В токовых весах, представляющих собой рычажные равноплечие весы, с одной стороны на коромысло действует сила взаи­модействия двух соленоидов, один из которых подвижен и подвешен к этому коромыслу, с другой стороны — гиря известной массы. При про­текании по этим катушкам постоянного тока возникает сила их взаимо­действия, которая уравновешивается силой тяжести (например, массой гири).

Итак, при равновесии весов сила тока определяется массой гири, ус­корением ее свободного падения в месте расположения весов, постоян­ной электродинамической системы (соленоидов), которая зависит от формы и размеров соленоидов, диаметра сечения провода соленоида, значения относительной магнитной проницаемости среды и т.п., т.е. ам­пер воспроизводится через основные единицы — метр, секунду, кило­грамм. Эталон ампера воспроизводит значение силы постоянного электрическо­го тока и обеспечивает передачу размера ампера в диапазоне 10 -12 . 30 А с относительным среднеквадратическим отклонением результата измере­ний не более 4·10 -6 при относительной систематической погрешности, не превышающей 8·10 -6 .

Для воспроизведения и хранения единицы силы переменного тока разработаны и утверждены два государственных специальных эталона.

Государственный эталон силы переменного тока для диапазона частот 40. 10 5 Гц и значений токов 0,01. 10 А(ГОСТ 8.183-76) состоит из на­бора компарирующих (от слова компаратор сравнивающее устройст­во) термоэлектрических преобразователей, потенциометров постоянного тока, меры электродвижущей силы (нормального элемента), набора мер электрического сопротивления и стабилизированных источников постоянного и переменного токов. Данный эталон воспроизводит еди­ницу силы тока с относительным среднеквадратическим отклонением не более 10 -4 при относительной систематической погрешности, не превышающей 2-10 -4 .

Государственный эталон силы переменного тока для диапазона частот 0,1. 300 МГц и значений токов 3. 100 А(ГОСТ 8.132-74) включает электродинамический амперметр с двумя коаксиальными измеритель­ными секциями, фотоэлектрический компаратор и измерительный трансформатор. Воспроизведение ампера осуществляется с относитель­ным среднеквадратическим отклонением не более 5·10 -4 при относитель­ной систематической погрешности, не превышающей 8,5·10 -4 (среднеквадра-тическое отклонение и относительная систематическая погреш­ность введены и рассмотрены во введении).

7.1. 2 Эталон единицы электродвижущей силы и напряжения

Государствен­ный первичный эталон вольта

(регламентирован ГОСТ 8.027-81) состо­ит из меры напряжения на основе эффекта Джозефсона (возникновение напряжения между двумя разделенными тонким слоем диэлектрика сверхпроводниками, помещенными в высокочастотное электромагнит­ное поле), группы нормальных элементов и компараторов для сличения нормальных элементов между собой и с мерой напряжения. В состав вспомогательного оборудования входит комплект, состоящий из ком­пьютера и устройств контроля температуры нормальных элементов, ав­томатической регистрации результатов измерений и контроля вольт-амперных характеристик переходов Джозефсона. Таким образом, эталон базируется на стабильном эффекте Джозефсона и воспроизводит вольт абсолютным методом. Нормальные элементы, помещенные в термостат, обеспечивают хранение этой единицы. Первичный эталон вольта обес­печивает воспроизведение единицы ЭДС и электрического напряжения с относительным среднеквадратическим отклонением не более 5·10 -8 при от­носительной систематической погрешности, не превышающей 10 -6 . Для воспроизведения и хранения единицы напряжения переменного тока разработаны и утверждены два государственных специальных эталона.

Читайте также:  Что такое режим насыщения трансформатора тока

Государственный первичный эталон напряжения переменного тока для значений 0,1 . 10 В в диапазоне частот 20. 310 7 Гц(ГОСТ 8.184-76) состоит из двух наборов термоэлектрических преобразователей напря­жений, потенциометров постоянного тока, меры ЭДС, делителя напря­жения и стабилизированных источников постоянного и переменного токов. Эталон воспроизводит единицу напряжения с относительным среднеквадратическим отклонением не более 5·10 -5 при относительной систематической погрешности, не превышающей 8·10 -4 .

Эталон напряжения переменного тока для значений 0,1. 1 В в диапа­зоне частот 30.. .310 3 МГц(ГОСТ 8.072-82) включает в себя устройство формирования переменного напряжения, набор болометрических (терморезисторных) преобразователей постоянного и переменного напряже­ния, терморезисторный мост с автоматическим уравновешиванием, вольтметры, используемые в качестве компараторов переменного на­пряжения. Эталон воспроизводит единицу напряжения с относительным среднеквадратическим отклонением не более 5·10 3 при относительной аналитической погрешности, не превышающей 2·10 2 .

7.1.3 Эталон единиц времени и частоты

Единица времени — секунда (с) входит в число основных единиц СИ, а единица частоты — герц (Гц) — в число производных единиц. Если обозначить частоту гармонических колебаний — f, а их период Т,то f = 1/Т(1/с).

Государственный первичный эталон времени и частоты(ГОСТ 8.129 – 83) включает комплекс следующих средств измерений:

— цезиевые меры частоты, предназначенные для воспроизведения
размеров единиц времени и частоты;

— водородные меры частоты, предназначенных для хранения разме­ров единиц времени и частоты;

— группу квантовых часов, предназначенных для хранения шкал
атомного и координированного времени России;

— аппаратуру для передачи размера единицы частоты в оптический
диапазон, состоящую из группы синхронизированных лазеров и сверх­
высокочастотных генераторов;

— аппаратуру для внутренних и внешних сличений, включающую пе­ревозимые квантовые часы и лазеры;

— аппаратуру средств обеспечения (автоматическое программирова­ние и коммутация, дистанционный контроль температуры термостатов и
напряжения питания генераторов, прием, обработка и регистрация ра­диосигналов и т.д.).

Государственный первичный эталон времениобеспечивает воспроиз­ведение значений интервалов времени 10 -9 . 10 8 с в диапазоне частот 1. 10 14 Гц при среднеквадратическом отклонении не более 5·10 -14 и неисключенной систематической погрешности, не превышающей 2·10 -13 . Нестабильность частоты эталона за интервалы времени измерений от 100 с до 24 часов не должна превышать 2·10 -14 .

Таким образом, государственный первичный эталон времени и час­тоты — это сложный радиотехнический комплекс, обеспечивающий пе­редачу размера единиц времени и частоты и шкал времени всем ниже­стоящим средствам измерений при помощи телевидения, радио и других каналов связи. Точность воспроизведения единиц времени и частоты является наивысшей по сравнению с другими единицами электрических величин, а передача их размера на любые расстояния не вызывает в на­стоящее время каких-либо технических затруднений. Это позволяет про­ектировать аппаратуру для частотно-временных измерений, обладаю­щую высокой точностью.

7.1.4 Эталон единицы электрического сопротивления

Государственный первичный эталон ома(ГОСТ 8.028 – 75) обеспечивает воспроизведение единицы электрического сопротивления со среднеквадратическим от­клонением, не превышающим 10 -7 при систематической погрешности, не превышающей 5·10 -7 . Единица электрического сопротивления — ом (Ом) входит в число производных единиц СИ. Эталон состоит из десяти ман­ганиновых катушек сопротивления с номинальным значением 1 Ом и мостовой измерительной установки.

Дата добавления: 2015-01-13 ; просмотров: 5871 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник



Что такое эталоны единица тока

Эталоном называют средство измерений, обеспечивающее воспроизведение и хранение единицы физической величины для передачи ее размера другим средствам измерений.

В зависимости от точности воспроизведения единицы и назначения эталоны подразделяются на первичные, обеспечивающие воспроизведение единицы с наивысшей достижимой в стране точностью, и вторичные, значение которых устанавливается по первичному эталону. Вторичные эталоны обычно являются рабочими эталонами и предназначены для поверки образцовых средств измерения.

Мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера.

В зависимости от степени точности и области применения меры подразделяются на эталоны, образцовые и рабочие меры.

Образцовые меры предназначены для поверки и градуировки рабочих мер и измерительных приборов. Они могут быть также непосредственно использованы для точных измерений. В зависимости от точности образцовые меры подразделяются на три разряда. Образцовые меры первого разряда наиболее точные. Они поверяются непосредственно по рабочим эталонам. Образцовые меры второго разряда поверяются по образцовым мерам первого разряда и т.д.

Рабочие меры изготавливаются для широкого диапазона номинальных значений величин и используются для поверки измерительных приборов и для измерений на промышленных предприятиях и в научных организациях.

Меры единиц электрических величин

Меры ЭДС. В качестве мер ЭДС, как образцовых, так и рабочих, применяются нормальные элементы различных классов точности. Нормальные элементы представляют собой специальные гальванические элементы, ЭДС которых точно известна.

Меры электрического сопротивления. Образцовые и рабочие меры электрического сопротивления выполняются в виде катушек сопротивления. Номинальное сопротивление образцовой катушки должно удовлетворять условию R=10 n Ом, где n – целое число. Минимальное сопротивление катушки равно 10 –5 Ом, максимальное – 10 10 Ом.

Меры индуктивности. Образцовые и рабочие меры индуктивности представляют собой катушки индуктивности. Катушки должны сохранять постоянство индуктивности с течением времени и обладать малым активным сопротивлением, независимостью индуктивности от значения тока и возможно малой зависимостью индуктивности от частоты и температуры.

Образцовые катушки индуктивности представляют собой пластмассовый или фарфоровый каркас с наложенной на него обмоткой из медной изолированной проволоки. Использование каркаса из немагнитного материала исключает зависимость индуктивности от тока в катушке. Для уменьшения влияния внешних магнитных полей катушки экранируют. Образцовые катушки индуктивности изготовляют с пятью номинальными значениями: 1; 0,1; 0,01; 0,001 и 0,0001 Г.

Меры емкости. Образцовые и рабочие меры емкости представляют собой конденсаторы постоянной или переменной емкости. К ним предъявляются следующие основные требования: минимальная зависимость емкости от времени, температуры и частоты; малые потери в диэлектрике, характеризуемые тангенсом угла потерь; высокое сопротивление и прочность изоляции.

В наибольшей степени этим требованиям отвечают воздушные конденсаторы. Они выпускаются как постоянной, так и переменной емкости. Однако из-за низкой диэлектрической проницаемости воздуха воздушные конденсаторы имеют большие габариты даже при малом значении емкости, поэтому образцовые конденсаторы постоянной емкости с воздушным диэлектриком имеют емкость не более 0,01 мкФ. Максимальная емкость воздушных конденсаторов переменной емкости обычно не превышает 1100 пФ.

В образцовых конденсаторах с большим значением емкости в качестве диэлектрика используется слюда. Слюдяные конденсаторы имеют худшие электрические параметры, чем воздушные, в частности больший тангенс угла диэлектрических потерь, но позволяют получить значительные емкости (до 1 мкФ) при небольших габаритах. Они состоят из тонких металлических пластин со слюдяными прослойками.

Читайте также:  Тгм 220 трансформатор тока

Эталоны единиц электрических величин

Эталон единицы величины – техническое средство или их совокупность, устанавливающие, воспроизводящие и (или) хранящие единицу величины, а также кратных или дольных значений этой единицы, в целях передачи размера единицы другим средствам измерений (нижестоящих).

К эталону основных единиц электрических величин относится эталон силы электрического тока.

Единица силы тока ампер есть сила неизменяющегося тока, который, проходя по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызывает между этими проводниками силу, равную 2·10 –7 Н на каждый метр длины.

К эталонам производных единиц относятся эталоны ЭДС, электрического сопротивления, индуктивности и электрической емкости.

Эталон ЭДС состоит из 20 насыщенных нормальных элементов и устройства сравнения (компаратора) для взаимного сличения нормальных элементов. Такую совокупность мер называют групповым эталоном. Электродвижущая сила каждого из элементов с течением времени может несколько колебаться в ту или иную сторону, но среднее значение ЭДС всей группы оказывается стабильным.

Эталон индуктивности является групповым и состоит из четырех катушек. Индуктивность катушек зависит от числа витков и их линейных размеров, т. е. может быть определена путем измерения этих размеров. Это равносильно сравнению эталона индуктивности с метром, являющимся единицей основной величины – длины.

Эталон электрического сопротивления (эталон ома) также является групповым – он состоит из 10 манганиновых катушек электрического сопротивления с номинальным значением 1 Ом, помещенных в двойных герметических кожухах, заполненных сжатым воздухом.

Поверка первичных эталонов ЭДС и сопротивления, т. е. нахождение их числовых значений, осуществляется с помощью первичного эталона индуктивности (эталона генри) и первичного эталона ампера, т. е. с помощью ампер-весов.

Электродвижущая сила нормального элемента сравнивается с падением напряжения на измерительной катушке, входящей в состав эталона сопротивления, при прохождении по ней тока, измеряемого ампер-весами.

Эталон электрической емкости представляет собой воздушный конденсатор переменной емкости специальной конструкции. Выходным параметром эталона является изменение его емкости ΔС, возникающее при перемещении его подвижной части на 100 мм. Изменение емкости определяют расчетным путем.

Источник

Инженерам на заметку: утвердили новые эталоны ампера и килограмма

Участники 26-й Генеральной конференции по мерам и весам, проходившей с 13 по 16 ноября 2018 года в Версале (Франция), единогласно проголосовали за новое определение эталонов четырёх единиц Международной системы СИ – килограмма, ампера, кельвина и моля. На предыдущем этапе обновления системы SI были утверждены новые стандарты секунды (время), канделы (сила света) и метра (длина).

О существовании эталона килограмма в виде специально изготовленного с высокой точностью цилиндра из платино-иридиевого сплава мы впервые узнаём на школьных уроках физики. Этот эталон хранится во французском городе Севре, в Международном бюро мер и весов. Так же давно был изготовлен и эталон метра. Для практического применения в национальных органах стандартизации использовали откалиброванные копии эталонов метра и килограмма. Первые копии эталона килограмма были изготовлены в 1872 году.

Как возникла система СИ

Формирование международной системы единиц измерений началось с 1799 года, когда появились стандарты веса и длины, изготовленные из платины. В 1889 году они были названы международными эталонами. До возникновения современной системы СИ несколько десятилетий базовыми единицами считали сантиметр, грамм, секунда (система СГС), потом в качестве базовых величин были выбраны метр, килограмм и секунда (МКС). В 1939 году предложили к ним добавить ампер и в 1946 году была утверждена система единиц МКСА. На конференции в 1954 году базовыми единицами в дополнение к метру, килограмму и секунде стали ампер, кельвин и кандел. В 1960 году появилось название International System of Units (SI). В результате споров и дискуссий между физиками и химиками 14-я конференция проголосовала за базовую единицу количества вещества и в 1971 году моль вошёл в систему СИ, став седьмой базовой единицей.

Переопределение эталонов

«Изобретение» эталонов и договорённости между многими странами мира об их применении имели огромное значение и влияние на развитие международной торговли, сыграли важную роль в науке и в производстве. Но постепенно у учёных накопились претензии к выбранным в качестве эталонов физическим объектам. Нужна большая точность и стабильность эталонов как единиц измерения.

Например, обнаружили изменение массы у эталона килограмма. Несмотря на принятые строгие условия хранения и меры предосторожности, за прошедшее время после изготовления цилиндра-эталона, его вес изменился на 50 микрограмм. Определение секунды как 1/86400 суток тоже оказалось непостоянной величиной. Первое определение эталона метра как часть диаметра Земли существовало, но перестали использовать.

Одна из копий эталона килограмма (43-я)

Одна из копий эталона килограмма (43-я)

В качестве эталона должно быть что-то абсолютно неизменное, желательно общедоступное и чтобы не нужно было его хранить в сейфе. Поэтому начались поиски и выбор иных объектов и процессов, которые можно было бы использовать при определении эталонов для базовых единиц. В 1983 году впервые определили базовую единицу СИ (метр) через фундаментальную константу – скорость света в вакууме.


Метр с секундой были переопределены через скорость света (свет проходит точно 299 792 458 метров за секунду) и излучение охлажденного атома цезия (строго 9 192 631 770 периодов излучения за секунду)

Новый эталон килограмма

С 20 мая 2019 года килограммом будет считаться не вес эталонного цилиндра, килограмм в соответствии с новым подходом отказа от физических артефактов, используемых длительное время в качестве образцов, эталонов единиц измерения, теперь определяется через постоянную Планка, фундаментальную константу.

Килограмм был последней мерой, эталоном которой служил физический прототип, отметил руководитель Национальной лаборатории метрологии и испытаний Франции Тома Гренон. Теперь килограмм будет определяться не весом эталона, а количеством энергии, необходимой для того, чтобы сдвинуть с места объект весом в килограмм.

Новый эталон массы можно реализовать с помощью весов Киббла. Эталоном является груз, который уравновешивает силу отталкивания между постоянным магнитом и катушкой, по которой пропускают ток. Таким образом, массу объекта можно найти за счёт равенства электрической и механической сил. Об устройстве и о том, что такое ватт-баланс можно прочитать здесь.

Новое определение ампера

Эталон ампера был утверждён в 1948 г. Он основывался на измерении силы, действующей на параллельные проводники с током. Теперь учёные решили зафиксировать численное значение электрического заряда и использовать его в определении ампера.

Читайте также:  Экзаменатор по физике 8 класс белага гдз контрольная работа номер 2 электрический ток

Информация об изменениях в определении базовых единиц в системе СИ

Ниже скриншоты из документа (ссылка на PDF) с информацией об изменениях в Международной системе СИ. Несколько лет, предшествующие голосованию на 26-й конференции, были потрачены на перепроверку и на измерения значений фундаментальных постоянных с максимальной точностью. Значения фундаментальных постоянных, через которые определены все базовые единицы:

Определения семи базовых единиц СИ: новые – для килограмма, ампера, кельвина и моля:

Директор Международного бюро мер и весов Мартин Милтон назвал итоги голосования 16-го ноября «исторической вехой», сравнив его с принятием в 1875 году Метрической конвенции. Теперь взаимосвязи в системе СИ выглядят более гармонично:


Иллюстрация из статьи «Килограмм стал нематериальным»

Источник

Эталоны единиц электрических и магнитных величин. Краткая историческая справка. Условия хранения эталона силы тока – ампер

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕРВИЧНЫЙ ЭТАЛОН
ЕДИНИЦЫ СИЛЫ ПОСТОЯННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА (ампер)

Набор эталонных преобразователей

Государственный первичный эталон единицы силы постоянного электрического тока — ампера — это комплекс средств, в состав которых входят токовые весы. В токовых весах, представляющих собой рычажные равноплечие весы, с одной стороны на коромысло действует сила взаимодействия двух соленоидов, обтекаемых постоянным током, а с другой — гиря известной массы. При равновесии весов сила тока определяется через массу гири, ускорение свободного падения в месте расположения весов и постоянную электродинамической системы (двух соленоидов), зависящую от формы и размеров соленоидов, диаметра сечения провода соленоидов, значения относительной магнитной проницаемости среды и т.д. Таким образом, ампер воспроизводится через основные единицы — метр, килограмм и секунду. Эталон воспроизводит размер ампера с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений, не превышающим 4×10 -6, при относительной систематической погрешности, не превышающей 8×10 -6.

Определение основной электрической единицы — ампера— остается неизменным с 1948 года. Это сила постоянного тока, который при прохождении по двум расположенным в вакууме и удаленным на метр друг от друга параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и пренебрежимо малой площади сечения заставлял бы их притягиваться друг к другу с силой в две десятимиллионные доли ньютона в расчете на метр длины. Разумеется, изготовить эталон на базе этого определения невозможно, но, к счастью, и не нужно. Ампер можно реализовать посредством измерения силового взаимодействия между токами любой конфигурации, если только правильно рассчитать геометрию прибора. В СССР был принят Государственный первичный эталон ампера, который был реализован с помощью токовых весов, воспроизводящих ампер с точностью до 10 –5 . Такой же прибор был установлен в британской Национальной физической лаборатории в Теддингтоне (сейчас — Национальная лаборатория измерений). В США ампер сначала был воспроизведен через эталонный вольт (очень стабильные электрические батареи) и эталонный Ом (прецизионные проволочные резисторы), изготовленные и откалиброванные в Национальном бюро стандартов (современный NIST). Отношение вольта и Ома дало эталонный ампер с точностью 10 –7 . В настоящее время как в США, так и в других странах вольт реализуют с помощью квантового низкотемпературного эффекта Джозефсона, а ом — с помощью квантового эффекта Холла (такой стандарт с 1990 года принят по всему миру). Это позволяет воспроизводить ампер с отклонением, не превышающим 10 –9 . Однако не исключено, что в будущем определение ампера пересмотрят, выразив его через элементарный заряд электрона.

В состав государственного эталона вольта входят: мера напряжения на основе эффекта Джозефсона (возникновение напряжения между двумя разделенными тонким слоем диэлектрика сверхпроводниками в высокочастотном электромагнитном поле); группа насыщенных нормальных элементов (см. п. 5.3) для хранения размера единицы, компенсатор постоян-ного тока для сличения нормальных элементов. Эталон воспроизводит размер вольта с относительным средним квадратическим отклонением результата измерения, не превышающим 5×10-8, при относительной не исключенной систематической погрешности, не превышающей 1×10 -6.
Государственный эталон единицы сопротивления воспроизводит ом с помощью 10 манганиновых катушек сопротивления с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений, не превышающим 1×10 -7, при неисключенной относительной систематической погрешности, не превышающей 5×10 -7.
Государственный эталон единицы емкости воспроизводит фарад с помощью конденсатора с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений, не превышающим 7×10-7, при неисключенной относительной систематической погрешности, не превышающей 13×10 -7.
Государственный эталон единицы индуктивности воспроизводит генри с помощью четырех катушек индуктивности с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений, не превышающим 1×10 -5, при неисключенной относительной систематической погрешности, не превышающей 1×10 -5.
Единицы магнитных величин воспроизводятся с помощью соответствующих эталонов.

У нас в стране имеются первичные эталоны магнитной индукции, магнитного потока и магнитного момента.
Для передачи размера единиц магнитных величин от первичных эталонов рабочим средствам измерений используют рабочие эталоны, образцовые меры магнитных величин и образцовые средства измерений.

Ампер, единица силы электрического тока, входит в число основных единиц Международной системы единиц и системы электрических и магнитных единиц МКСА. Названа в честь французского физика А. Ампера; русское обозначение – а, международное А. С момента введения ампера в качестве единицы силы тока (1881, 1-й Международный конгресс электриков) его определение претерпело ряд изменений.

Ампер — сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины с ничтожно малой площадью кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызывал бы на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2*10-7 Н.

I = q / t (А = Кл / с)

На практике величина ампера воспроизводится путем фактического измерения силы взаимодействия витков провода, несущих ток. Поскольку электрический ток есть процесс, протекающий во времени, эталон тока невозможно сохранять.

Ампер — сила тока, который, проходя по двум прямолинейным параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого сечения, расположенным на расстоянии 1 метра в вакууме, вызываемая между ними силу равную 2-10″7Н на каждый метр длины. Устройство для воспроизведения единицы тока называется токовыми весами. Взаимодействие двух проводников уравновешивающихся весом гирь. Установка состоит из точных и чувствительных равноплечных весов, коромыслом которых подвешены два одинаковых соленоида. Один из них является рабочим, другой служит для создания симметричной нагрузки на коромысло. Через оба соленоида пропускается один и тот же ток. Сила, действующая на соленоид, уравновешивается силой тяжести гирь. В настоящее время наиболее точный результат измерения силы тока выражается числом из 5 цифр. По основной единицы Ампер определяются все остальные электрические и магнитные величины.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник