Piawaian untuk unit elektrik dan langkah teladan

Untuk mengukur nilai bermakna membandingkannya dengan nilai homogen lain yang diterima secara konvensional sebagai satu unit. Hasil daripada perbandingan atau pengukuran kuantiti sedemikian, nombor bernama tertentu diperolehi, yang dipanggil nilai berangka atau hanya nilai kuantiti yang diukur dalam unit ukuran yang diterima.

Untuk membandingkan nilai yang diukur dengan unit ukuran, dalam kebanyakan kes adalah perlu untuk mewakili unit ukuran dalam bentuk sampel bahan tertentu yang dipanggil. mengukur.

Pengukuran yang dilakukan dengan ketepatan tertinggi pada masa ini (yang dipanggil ketepatan metrologi) dan digunakan untuk membandingkan ukuran lain jenis ini dengannya dipanggil piawaian. Perhatikan bahawa unit ukuran beberapa kuantiti mengikut sifatnya tidak boleh mempunyai piawai atau ukuran, iaitu sampel konkrit bahan. Sebagai contoh, unit kuantiti seperti kelajuan, kuasa, kerja, amperage, masa, dsb., tidak mempunyai piawaian.

Unit beberapa kuantiti yang tidak mempunyai bahan, piawaian yang dicipta secara buatan ditentukan oleh piawaian semula jadi, semula jadi.Sebagai contoh, unit masa — satu saat — berkaitan dengan proses putaran bumi, persejuta meter — mikron — ditentukan oleh panjang gelombang warna tertentu, unit haba, kalori, ditentukan oleh nilai kalori asid benzoik tulen secara kimia, dsb.

Pemilihan unit ukuran masih tidak membenarkan untuk membuat ukuran sepenuhnya, iaitu membandingkan nilai yang diukur dengan unit ukuran. Oleh itu, untuk menghasilkan ukuran, adalah perlu untuk menghasilkan semula unit ukuran dalam istilah sebenar. Pengeluaran semula unit sebenar sedemikian memungkinkan untuk mencipta beberapa unit antarabangsa yang menghampiri mutlak dengan ketepatan metrologi tertinggi yang mungkin. Terdapat dua jenis unit sampel sebenar: piawaian dan ukuran contoh.

Piawaian untuk unit kuantiti elektrik

Piawaian — ini adalah sampel bahan yang berfungsi hanya untuk perbandingan dengannya dan pengesahan langkah sampel. Piawaian ini disimpan di bawah keadaan khas untuk memastikan nilainya kekal tidak berubah dari semasa ke semasa. Ukuran sampel digunakan untuk menentukur semua jenis ukuran kerja dan alat pengukur.

Piawaian utama untuk unit elektrik ialah piawaian untuk kekuatan arus, daya gerak elektrik dan rintangan elektrik.

Bezakan antara piawai utama, yang mempunyai ketepatan yang lebih tinggi daripada piawaian lain yang menghasilkan semula unit ukuran kuantiti fizik yang sama, dan piawai sekunder, yang nilainya ditentukan secara langsung daripada piawai utama dan melalui piawaian sekunder lain atau daripada rujukan kaedah .

Piawaian utama yang diluluskan dengan cara yang ditetapkan sebagai piawaian negeri dipanggil piawaian negeri.Piawaian sekunder dibahagikan kepada piawaian saksi, piawaian salinan dan piawaian kerja.

Piawaian saksi berfungsi untuk mengesahkan keselamatan piawaian utama dan penggantiannya sekiranya berlaku kerosakan atau kehilangan. Piawaian rujukan berfungsi untuk perbandingan langsung dengan piawaian utama dan penggantiannya semasa kerja metrologi yang paling tepat. Piawaian kerja bertujuan untuk kerja metrologi yang berterusan pada pemindahan unit ukuran kepada ukuran sampel dan peranti pengukur sampel (peranti dengan ketepatan tertinggi).

Bezakan:

• piawai tunggal yang mengeluarkan semula unit ukuran tanpa penglibatan piawaian lain yang serupa (berat rujukan, gegelung rintangan rujukan);
• standard kumpulan, mewakili kumpulan ukuran dan ukuran rujukan, instrumen yang digunakan secara umum untuk meningkatkan ketepatan unit ukuran (contohnya, standard kumpulan primer volt yang terdiri daripada 20 elemen tepu biasa, standard kumpulan utama untuk mengukur kapasiti elektrik yang terdiri daripada daripada 4 kapasitor)…

Kaedah rujukan ialah kaedah menghasilkan semula unit ukuran menggunakan sifat kekal bahan atau pemalar fizik menggantikan piawai utama. Persediaan rujukan ialah persediaan ukuran yang direka untuk menggunakan kaedah rujukan.

Piawaian ampere

Tidak mungkin untuk menggunakan standard unit semasa sebagai sampel bahan. Namun, berdasarkan tindakan kimia arus elektrik adalah mungkin untuk mewujudkan kesan arus yang mudah dihasilkan semula, tidak bergantung pada masa mahupun tempat, yang memungkinkan untuk mewujudkan keadaan berikut untuk unit antarabangsa kekuatan semasa: ampere antarabangsa ialah kekuatan arus elektrik yang tidak berubah yang, melepasi melalui larutan akueus perak nitrat membebaskan 0.00111800 gram perak sesaat. Mengikut peraturan antarabangsa, ampere antarabangsa dihasilkan semula menggunakan voltmeter katod platinum dengan anod perak.

Piawaian arus elektrik

Standard rintangan elektrik

Egalon Oma ialah oma antarabangsa. Ia antarabangsa rintangan, ditukar kepada arus elektrik terus pada suhu ais lebur oleh lajur merkuri keratan rentas yang sama sepanjang, 106,300 cm panjang dan 14.4521 gram jisim. Piawaian rintangan terdiri daripada tiub kaca yang diisi dengan merkuri semasa pengukuran.

EMF standard

Piawaian untuk daya gerak elektrik ialah volt antarabangsa. Voltan antarabangsa — Voltan merentasi rintangan 1 ohm antarabangsa apabila arus 1 ampere antarabangsa mengalir melaluinya. Walau bagaimanapun, rujukan sumber semasa sedang dimainkan daya elektromotif, sama dengan satu volt antarabangsa, tidak boleh dibuat.

Dalam amalan, standard volt antarabangsa adalah yang dipanggil Barangan Normal Antarabangsa Weston, mencipta daya gerak elektrik yang tidak berubah dengan penggunaan dan penyimpanan yang betul, bersamaan dengan 1.01830 V pada suhu 20 ° C.

unsur Weston

Elektrod positif volt antarabangsa ialah merkuri dan elektrod negatif ialah amalgam kadmium. Tampalan serbuk merkuri sulfat bercampur dengan kristal kadmium sulfat diletakkan di atas merkuri.Di atas amalgam kadmium, serta pada pes, kristal kadmium sulfat diletakkan. Keseluruhan ruang interelektrod diisi dengan larutan tepu kadmium sulfat.

Untuk tidak merosakkan unsur biasa apabila ia digunakan, adalah perlu untuk mengelakkan arus kuat yang boleh menyebabkan fenomena polarisasi unsur. Arus tertinggi yang dibenarkan untuk elemen normal ialah 0.000005 A. Oleh itu, apabila elemen normal dimasukkan ke dalam litar, adalah disyorkan untuk menyambungkan rintangan urutan 200000 ohm secara bersiri dengannya.

Piawaian negeri Rusia disimpan dalam Metrologi Saintifik Negeri. pusat Gosstandart (St. Petersburg, Moscow, Novosibirsk), Jerman — di RTV (Phisikalisch -Technische Bundesanstalt, Braunschweig), Amerika Syarikat — di NIST (National, Tnstitute Standards and Technology, Gaithersberg).

Langkah-langkah sampel

Untuk tujuan praktikal, ukuran sampel paling kerap digunakan. Mereka dihasilkan dalam bentuk yang mudah digunakan. Dari segi ketepatan, mereka secara semula jadi tidak mencapai piawaian. Walau bagaimanapun, apabila digunakan dan disimpan dengan betul, ketepatan ini adalah memadai untuk keperluan praktikal.

Rintangan model dihasilkan daripada dawai manganin, kerana manganin mempunyai banyak kelebihan ketara berbanding bahan lain:

• pekali suhunya boleh dikatakan sifar;

• rintangannya cukup besar;

• daya thermoelectromotive yang bersentuhan dengan kuprum juga boleh dikatakan sifar;

• manganin yang berumur sebelum ini tidak mengubah nilai rintangannya dari semasa ke semasa.

Agar rintangan sampel mempunyai kearuhan sekecil mungkin, penggulungan gegelungnya dibuat bifilar… Untuk melakukan ini, semua lilitan dawai pada gelendong dibengkokkan di tengah dan kemudian dililit sama rata dari hujungnya. Dalam kaedah penggulungan ini, arus dalam dua lilitan bersebelahan mengalir dalam arah yang bertentangan, dengan itu medan magnetnya adalah sama dan bertentangan dan oleh itu hampir membatalkan satu sama lain. Oleh itu, induktansi gegelung luka bifilar adalah hampir sifar.

Perintang model mempunyai dua pasang pengapit. Setiap pasangan pengapit memanjang dari hujung perintang yang sama. Dua pengapit—lebih besar—direka bentuk untuk memasukkan rintangan sampel dalam litar. Dua lagi — kurang besar — ​​digunakan untuk ukuran pampasan. Kotak rintangan yang dipanggil sering digunakan sebagai rintangan sampel.