Equilíbrio de amperes - Ampere balance
(à direita) Equilíbrio de ampere construído no antigo Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada , Japão, agora no Museu Nacional da Natureza e Ciência , Tóquio , Japão .
O equilíbrio de amperes (também equilíbrio de corrente ou equilíbrio de Kelvin ) é um aparelho eletromecânico usado para a medição precisa da unidade SI de corrente elétrica , o ampere . Foi inventado por William Thomson, 1º Barão Kelvin .
A corrente a ser medida é passada em série por duas bobinas de fio, uma das quais ligada a um braço de uma balança sensível . A força magnética entre as duas bobinas é medida pela quantidade de peso necessária no outro braço da balança para mantê-la em equilíbrio. Isso é usado para calcular a magnitude da corrente.
O principal ponto fraco do equilíbrio do ampere é que o cálculo da corrente envolve as dimensões das bobinas. Portanto, a precisão da medição da corrente é limitada pela precisão com a qual as bobinas podem ser medidas e sua rigidez mecânica.
Uma versão mais complicada de uma balança de Ampere, chamada de balança Kibble , que remove esta fonte de imprecisão por uma etapa de calibração, foi inventada por Bryan Kibble em 1975. Este dispositivo experimental foi desenvolvido em laboratórios de metrologia governamentais em todo o mundo com o objetivo de fornecer mais definição precisa do quilograma , o padrão mundial de massa . Nesta aplicação, a balança Kibble funciona no sentido inverso à balança Ampere: é usada para pesar o Protótipo Internacional do Quilograma , definindo o quilograma em termos de corrente elétrica e tensão. Como a tensão e a corrente já são definidas em termos de constantes físicas fundamentais, como a constante de Planck e a velocidade da luz , isso criou uma nova definição do quilograma em termos dessas constantes fundamentais. Esta é uma definição mais estável do que a anterior, que se baseava no quilograma do protótipo físico, que é vulnerável a danos e deterioração ao longo dos anos.
Uso
As leituras aproximadas podem ser obtidas lendo a posição do peso na balança, ou uma leitura mais precisa pode ser obtida da seguinte forma: A borda superior da prateleira na qual os pesos deslizam é graduada em divisões iguais, e o peso é fornecido com uma língua afiada de metal para que sua posição na prateleira possa ser determinada com precisão. Como a corrente que passa pela balança quando o equilíbrio é obtido com um determinado peso é proporcional à raiz quadrada do par devido a esse peso, segue-se que a intensidade da corrente quando o equilíbrio é obtido é proporcional ao produto da raiz quadrada do peso usado e o deslocamento desse peso de sua posição zero. Cada instrumento é acompanhado por um par de pesos e por uma tabela de raiz quadrada, de forma que o produto das raízes quadradas do número correspondente à posição do peso deslizante e a constante apurada para cada peso, dê de uma só vez o valor do corrente em amperes. Cada uma dessas balanças é feita para cobrir uma certa faixa de leitura. Assim, o equilíbrio de centi-amperes varia de 1 a 100 centi-amperes, o equilíbrio de deci-amperes de 1 a 100 deci-amperes, o equilíbrio de amperes de 1 a 100 amperes, etc.
Referências
- Este artigo incorpora texto de uma publicação agora em domínio público : Chisholm, Hugh, ed. (1911). " Amperímetro ". Encyclopædia Britannica (11ª ed.). Cambridge University Press.
