Escalas de amperios
Balanzas de amperios , también llamadas balanzas de corriente , un dispositivo electromecánico que se utiliza para reproducir con precisión unidades de intensidad de corriente eléctrica, amperios , con el fin de verificar los instrumentos de medición eléctrica .
Información general
Como saben: "Amperio es la fuerza de una corriente invariable que, al pasar a través de dos conductores paralelos de longitud infinita y un área de sección transversal circular despreciablemente pequeña, ubicados a una distancia de 1 metro entre sí en el vacío , causaría una fuerza de interacción entre estos conductores igual a 2 10 -7 newtons por metro de longitud” [1] . La formulación contiene el concepto de conductores infinitamente delgados e infinitamente largos, que no se puede realizar en la práctica. Por lo tanto, para resolver problemas reales, se desarrolló un dispositivo electromecánico especial con conductores de dimensiones finitas: balanzas de amperios. Con su ayuda, se obtienen datos que permiten, sobre la base de las leyes de la electrodinámica, calcular la intensidad de corriente deseada.
El primer balance de amperios fue desarrollado en 1882 por el físico británico William Thomson (Lord Kelvin) . Una característica distintiva del diseño es la compacidad y la precisión, debido al hecho de que la intensidad de la corriente está determinada por la fuerza de interacción de dos solenoides coaxiales de una sola capa [2] .
Diseño y funcionamiento
Por diseño, las balanzas de amperios son similares a las balanzas analíticas, en las que una de las copas se reemplaza por conductores que interactúan. Las básculas están hechas de materiales no magnéticos. La fuerza de la corriente medida está determinada por la fuerza de la interacción de dos conductores, hechos en forma de solenoides coaxiales de una sola capa, conectados eléctricamente en serie . La fuerza de interacción de los solenoides es balanceada por el peso de las pesas, determinado por la fórmula: (ver figura), donde es la masa de la pesa, y es la aceleración de caída libre [3] .
La fuerza de interacción de los solenoides se calcula mediante la expresión , en la que es la intensidad de la corriente, y es el coeficiente de normalización determinado por la geometría de los conductores.
Cuando se alcanza el equilibrio, se cumple la igualdad: , que se convierte fácilmente en la expresión: , y luego, en la fórmula final:
La intensidad de la corriente calculada por esta fórmula es el valor de referencia cuando se comprueban los instrumentos de medición eléctricos [3] .
Inexactitudes
El error de medición cuando se utilizan balanzas de amperios depende de la precisión de la determinación del coeficiente , la precisión del valor de aceleración aceptado y la influencia magnética real del entorno [4] .
El error relativo de los balances de amperios de referencia es de aproximadamente 0,001% [5] .
Véase también
Notas
- ↑ Adoptado en la IX Conferencia General de Pesos y Medidas en 1948.
- ↑ Balance actual // Sitio web Mediciones eléctricas . Consultado el 28 de noviembre de 2015. Archivado desde el original el 12 de abril de 2016.
- ↑ 1 2 Tyurin N. I. En busca de precisión, 2.ª ed., - M., Editorial: Editorial estatal de literatura física y matemática, 1960. −246 p., galería de tiro. 15000.
- ↑ Augustyn Chwaleba, Maciej Poniński, Andrzej Siedlecki Metrologia elektryczna. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2003, art. 74-75. ISBN 83-204-2826-2 .
- ↑ Burdun G. D., Markov B. N. Fundamentos de metrología. Libro de texto para universidades, Ed. 3º, revisado. - M.: Editorial de Normas, 1985. -256 p.