Ампе́р-весы́, называемые также токовые весы — электромеханический прибор, используемый для точного воспроизведения единиц силы электрического тока — ампер, с целью поверки электроизмерительных приборов.
Как известно: «Ампер — сила неизменяющегося тока, который, проходя по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади круглого поперечного сечения, расположенным на расстоянии 1 метра один от другого в вакууме, вызывал бы между этими проводниками силу взаимодействия, равную 2·10-7 ньютона на каждый метр длины»[1]. Формулировка содержит понятие бесконечно тонких и бесконечно длинных проводников, которые на практике невозможно реализовать. Поэтому для решения реальных задач было разработано специальное электромеханическое устройство с проводниками конечных размеров — ампер-весы. С их помощью получают данные позволяющие на основе законов электродинамики рассчитать искомую силу тока.
Первые ампер-весы разработаны в 1882 году британским физиком Уильямом Томсоном (лордом Кельвином). Отличительной чертой конструкции является компактность и точность, обусловленная тем, что сила тока определяется силой взаимодействия двух коаксиальных однослойных соленоидов[2].
По своей конструкции ампер-весы аналогичны аналитическим весам у которых одна из чашек заменена на взаимодействующие проводники. Весы изготовляются из немагнитных материалов. Измеряемая сила тока определяется по силе взаимодействия двух проводников, выполненных в виде коаксиальных однослойных соленоидов, электрически соединённых последовательно. Сила взаимодействия соленоидов уравновешивается весом гирь, определяемых по формуле: (см. рисунок), где — масса гири, а — ускорение свободного падения[3].
Сила взаимодействия соленоидов вычисляется по выражению , в котором — сила тока, а — нормировочный коэффициент определяемый геометрией проводников.
При достижении равновесия выполняется равенство: , которое легко преобразуется в выражение: , а далее, в окончательную формулу:
Сила тока, вычисляемая по этой формуле, и является эталонным значением при поверке электроизмерительных приборов[3].
Погрешность измерения при использовании ампер-весов зависит от точности определения коэффициента , точности принятого значения ускорения и фактического магнитного влияния окружающей среды[4].
Относительная погрешность эталонных ампер-весов составляет порядка 0,001 %[5].
ампер-весы в Викисловаре | |
Ампер-весы на Викискладе |
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .