English
Поиск по сайту
Новости AKTAKOM(571)
Новости Anritsu(120)
Новости Fluke(134)
Новости Keithley(78)
Новости Keysight Technologies(656)
Новости Metrel(24)
Новости National Instruments(265)
Новости Pendulum(20)
Новости Rigol(96)
Новости Rohde & Schwarz(549)
Новости Tektronix(225)
Новости Texas Instruments(22)
Новости Yokogawa(129)
Новости Росстандарта(150)
АКТАКОМ
Anritsu
FLUKE
Keithley Instruments
Keysight Technologies
METREL
NI
RIGOL
Rohde & Schwarz
Spectracom
Tektronix
Texas Instruments
Yokogawa
Росстандарт
Авторизация
Логин:
Пароль:
Забыли свой пароль?
Зарегистрироваться
Реклама на сайте

Весы Киббла (ватт-весы)

Об Энциклопедии измерений
Поиск:  

Весы Киббла (ватт-весы)

Весами Киббла или ватт-весами называют прибор для установления соотношения между массой и электрической мощностью. Весы названы в честь британского ученого Киббла, предложившего такой метод.

Такие весы использовались с середины 1970-х годов для измерения величины постоянной Планка. В 21 веке используются для определения нового эталона килограмма.

Решение о переопределении килограмма через постоянную Платка было принято на 16-й Генеральной конференции по мерам и весам (13 — 16 ноября 2018 года). Оно вступило в силу 20 мая 2019 года.

Что послужило причиной такого решения. Платино-иридиевый эталон килограмма в форме цилиндра, почти 130 лет хранящийся в Париже, под влиянием физических процессов со временем начал изменять свою массу. Какими бы ни были идеальными условия хранения цилиндра, по отношению к национальным эталонам-копиям международный прототип «похудел», как выражаются специалисты, на 50 мкг. Такая тенденция, в свою очередь, способна привести к последствиям, влияющим на точность измерений. Таким образом, возникла потребность взять за основу определения килограмма фиксированное значение постоянной Планка.

По какому принципу действуют весы Киббла? Принцип работы весов Киббла, как и любых других весов, основан на уравновешивании двух сил. Особенность именно этих весов заключается в том, что вес исследуемой массы компенсируется силой Лоренца – силой, с которой магнитное поле действует на помещенный в него проводник с током. Измерения проводятся в два этапа. На первом, как и производится указанное уравновешивание, и для определения массы оказывается необходимым вычислять произведение величины магнитного поля на длину проводника с током. Поскольку точность измерения этих двух величин невысока, проводят второй этап измерений, который позволяет исключить их из конечной формулы вычисления массы. Вместо уравновешивания массы ей позволяют двигаться в том же магнитном поле и за счет уже другого эффекта – эффекта Фарадея – на концах проводника возникает напряжение. В итоге оказывается, что масса определяется током, измеренным на первом этапе, напряжением и скоростью, измеренными на втором этапе и ускорением свободного падения. Скорость можно измерить с огромной точностью с помощью лазерных интерферометров, а ускорение свободного падения – с помощью гравиметров.

На начало 2019 г. в России пока такие весы Киббла (или ватт-весы) не изобретены. В переопределенной системе единиц СИ не будут задаваться конкретные методы реализации основных единиц. Можно будет использовать любые методы, обеспечивающие необходимую точность и прослеживаемость к соответствующей константе. Но, к сожалению, на реализацию этих методов может потребоваться достаточное количество времени. Известно, что российская копия международного прототипа килограмма, которая является частью Государственного первичного эталона единицы массы, будет выполнять свои функции ещё 5 лет. Последние сличения состоялись в 2014 году и необходимость его перекалибровки появится не раньше 2024 — 2029 гг. К этому сроку в России планируется осуществить необходимый комплекс мероприятий по определению единицы массы через постоянную Планка и созданию ватт-весов, на которых будут «взвешивать» новый килограмм.

При использовании материала с сайтов:
www.wikipedia.org,
www.ifmo.ru


Возврат к списку

Свежий номер
№ 3 Сентябрь 2021
КИПиС 2021 № 3
Тема номера:
Современная измерительная техника
События из истории измерений
29.11.1803
Родился австрийский физик
29.11.1849
Родился английский ученый, изобретатель первой электронной лампы
Конвертер единиц измерения
Мы используем файлы 'cookie', чтобы обеспечить максимальное удобство пользователям.