תקנים ליחידות חשמל ואמצעים למופת

למדוד ערך פירושו להשוות אותו לערך הומוגני אחר המקובל כיחידה. כתוצאה מהשוואה או מדידה כזו של כמות, מתקבל מספר בשם מסוים, הנקרא ערך מספרי או פשוט ערך הכמות הנמדדת ביחידת המידה המקובלת.

על מנת להשוות את הערך הנמדד ליחידת המידה, ברוב המקרים יש צורך לייצג את יחידת המדידה בצורה של מדגם חומר ספציפי הנקרא מידה.

מדידות המבוצעות בדיוק הגבוה ביותר כיום (מה שנקרא דיוק מטרולוגי) ומשמשות להשוואת מדדים אחרים מסוג זה איתם נקראות תקנים. שימו לב שיחידות המדידה של כמה כמויות מעצם טבען אינן יכולות להיות בעלות תקן או מידה, כלומר מדגם בטון חומרי. לדוגמה, ליחידות בכמויות כמו מהירות, כוח, עבודה, זרם, זמן וכו', אין סטנדרטים.

היחידות של כמה כמויות שאין להן תקנים חומריים שנוצרו באופן מלאכותי נקבעות על פי סטנדרטים טבעיים וטבעיים.לדוגמה, יחידת זמן - שנייה - קשורה לתהליך הסיבוב של כדור הארץ, מיליוניות המטר - מיקרון - נקבעת על ידי אורך הגל של צבע מסוים, יחידת חום, קלוריה, נקבעת על ידי הערך הקלורי של חומצה בנזואית טהורה מבחינה כימית וכו'.

בחירת יחידת המידה עדיין לא מאפשרת לבצע מדידות באופן מלא, כלומר להשוות את הערך הנמדד ליחידת המידה. לכן, כדי לייצר מדידות, יש צורך לשחזר את יחידות המדידה במונחים ריאליים. שכפול אמיתי כזה של יחידות מאפשר ליצור כמה יחידות בינלאומיות שמתקרבות למוחלט עם הדיוק המטרולוגי הגבוה ביותר האפשרי. ישנם שני סוגים של יחידות מדגם אמיתיות: סטנדרטים ומדדים לדוגמה.

תקנים ליחידות של כמויות חשמל

תקנים - אלו דגימות של חומרים המשמשות רק להשוואה איתם ולאימות מדדים מדגמיים. תקנים אלה מאוחסנים בתנאים מיוחדים כדי להבטיח שהערכים שלהם יישארו ללא שינוי לאורך זמן. אמצעים לדוגמה משמשים לכיול כל סוגי אמצעי העבודה ומכשירי המדידה.

התקנים העיקריים ליחידות חשמליות הם התקנים לחוזק זרם, כוח אלקטרו-מוטורי והתנגדות חשמלית.

יש להבחין בין תקן ראשוני, בעל דיוק גבוה יותר מתקנים אחרים המשחזרים יחידות מדידה של אותה כמות פיזית, לבין תקן משני שערכו נקבע הן ישירות מהתקן הראשוני והן דרך תקנים משניים אחרים או מהפניה. שיטה .

התקן העיקרי שאושר באופן שנקבע כתקן מדינה נקרא תקן מדינה.תקנים משניים מחולקים לתקני עד, תקני העתקה ותקני עבודה.

תקן העד משמש לאימות בטיחות התקן הראשוני והחלפתו במקרה של נזק או אובדן. תקן הייחוס משמש להשוואה ישירה לתקן הראשוני ולהחלפתו במהלך העבודה המטרולוגית המדויקת ביותר. תקן העבודה מיועד לעבודה מטרולוגית שוטפת על העברת יחידות מדידה למדידות מדגמיות ומכשירי מדידה מדגם (מכשירים בעלי דיוק גבוה ביותר).

לְהַבחִין:

• תקן יחיד המשחזר את יחידת המדידה ללא מעורבות של תקנים דומים אחרים (משקל ייחוס, סליל התנגדות ייחוס);
• תקן קבוצתי, המייצג קבוצה של מדדי ייחוס ומדדים, מכשירים המשמשים באופן כללי לשיפור הדיוק של יחידת מדידה (לדוגמה, תקן קבוצה ראשונית וולט המורכב מ-20 אלמנטים רוויים נורמליים, תקן קבוצה ראשוני למדידת קיבול חשמלי המורכב מתוך 4 קבלים) …

שיטת ייחוס היא שיטה לשחזור יחידות מדידה תוך שימוש בתכונות קבועות של חומר או קבוע פיזי המחליף את התקן העיקרי. מערך התייחסות הוא מערך מדידה שנועד ליישם שיטת התייחסות.

תקן אמפר

לא ניתן היה ליישם את תקן היחידה הנוכחי כמדגם חומר. עם זאת, מבוסס על פעולה כימית של זרם חשמלי ניתן היה לקבוע אפקט זרם שניתן לשחזר בקלות, לא בלתי תלוי לא בזמן ולא במקום, מה שאיפשר לקבוע את התנאים הבאים ליחידת חוזק הזרם הבינלאומית: האמפר הבינלאומי הוא עוצמתו של זרם חשמלי ללא שינוי אשר עובר באמצעות תמיסה מימית של חנקתי כסף משחרר 0.00111800 גרם כסף לשנייה. על פי התקנות הבינלאומיות, האמפר הבינלאומי משוכפל באמצעות מד מתח קתודי פלטינה עם אנודה כסופה.

תקן זרם חשמלי

תקן ההתנגדות החשמלית

עגלון אומה היא אומה בינלאומית. זה בינלאומי הִתנַגְדוּת, הומר לזרם חשמלי ישר בטמפרטורת הקרח הנמס על ידי עמוד כספית של אותו חתך לכל אורכו, באורך 106,300 ס"מ ובמסה של 14.4521 גרם. תקן ההתנגדות מורכב מצינור זכוכית מלא בכספית במהלך המדידה.

EMF סטנדרטי

התקן לכוח אלקטרו-מוטיבי הוא הוולט הבינלאומי. וולט בינלאומי - המתח על פני התנגדות של 1 אוהם בינלאומי כאשר זורם דרכו זרם של 1 אמפר בינלאומי. עם זאת, עיין במקור הנוכחי המושמע כוח חשמלי, שווה לוולט בינלאומי אחד, לא ניתן ליצור.

בפועל, תקן הוולט הבינלאומי הוא מה שנקרא ווסטון בינלאומי פריטים רגילים, יוצר כוח אלקטרו-מוטורי שאינו משתנה עם שימוש ואחסון נכון, שווה ל-1.01830 וולט בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס.

אלמנט ווסטון

האלקטרודה החיובית של הוולט הבינלאומי היא כספית והאלקטרודה השלילית היא קדמיום אמלגם. משחה של אבקת כספית גופרתית מעורבת עם קדמיום גופרתי גבישי מונחת על הכספית.על גבי האמלגם של קדמיום, כמו גם על הדבק, מניחים גבישים של קדמיום גופרתי. כל חלל האינטראלקטרודה מלא בתמיסה רוויה של קדמיום גופרתי.

על מנת לא לקלקל את היסוד הרגיל בעת השימוש בו, יש להימנע מזרם חזק שיכול לגרום לתופעת הקיטוב של היסוד. הזרם הגבוה ביותר המותר לאלמנט רגיל הוא 0.000005 A. לכן, כאשר אלמנט רגיל כלול במעגל, מומלץ לחבר איתו התנגדות בסדר גודל של 200000 אוהם בסדרה.

תקני המדינה של רוסיה מאוחסנים במטרולוגיה המדעית של המדינה. מרכזים של Gosstandart (סנט פטרסבורג, מוסקבה, נובוסיבירסק), גרמניה - ב-RTV (Phisikalisch -Technische Bundesanstalt, Braunschweig), ארה"ב - ב-NIST (National, Tnstitute Standarts and Technology, Gaithersberg).

אמצעים לדוגמה

למטרות מעשיות, לרוב משתמשים באמצעים לדוגמה. הם מיוצרים בצורה קלה לשימוש. מבחינת דיוק, הם נופלים באופן טבעי מהסטנדרטים. עם זאת, כאשר משתמשים בו ומאוחסנים אותו כראוי, דיוק זה מתאים לצרכים מעשיים.

התנגדויות מודל מיוצרות של חוט מנגניןכיוון שלמנגנין יתרונות משמעותיים רבים על פני חומרים אחרים:

• מקדם הטמפרטורה שלו הוא כמעט אפס;

• ההתנגדות גדולה מספיק;

• כוח תרמו-אלקטרו-מוטיבי במגע עם נחושת הוא גם כמעט אפס;

• מנגנין שהתיישן בעבר אינו משנה את ערך ההתנגדות שלו לאורך זמן.

על מנת שלהתנגדות המדגם תהיה השראות קטנה ככל האפשר, פיתול הסליל שלה נעשה bifilar... לשם כך, כל החוט הכרוך על הסליל מכופף באמצע ולאחר מכן מתפתל באופן שווה מהקצה. בשיטת פיתול זו, הזרמים בשני סיבובים צמודים זורמים בכיוונים מנוגדים, ולכן השדות המגנטיים שלהם שווים ומנוגדים ולכן כמעט מבטלים זה את זה. לכן, השראות של סליל הפצע הדו-פילרי כמעט אפס.

לדגם נגדים יש שני זוגות מהדקים. כל זוג מהדקים משתרע מאותו קצה של הנגד. שני מהדקים - מאסיביים יותר - מתוכננים לכלול התנגדות לדוגמה במעגל. השניים האחרים - פחות מאסיביים - משמשים למדידות פיצוי. מה שנקרא קופסאות התנגדות משמשות לעתים קרובות כהתנגדויות לדוגמה.