Wattivaaka

testwikistä
Versio hetkellä 27. marraskuuta 2024 kello 13.35 – tehnyt imported>Ipr1Bot (Korjataan ISBN/ISSN-tunnistenumerot)
(ero) ← Vanhempi versio | Nykyinen versio (ero) | Uudempi versio → (ero)
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
NIST:in wattivaaka.

Wattivaaka (tai Kibblen vaaka) on elektromekaaninen painon mittauslaite, jota käytetään massan yksikön kilogramman määritelmään liittyvissä mittauksissa.

Taustaa

Elektrodynamometri on wattivaa’an kaukaisin esikuva, jonka perusteet esitti ensimmäisen kerran 1848 Wilhelm Weber.[1][2][3]

Malline:Monta kuvaa Elektrodynamometri mittaa sähkövirtaa, jännitettä tai tehoa.[4][5]

Elektrodynamometria kehitti eteenpäin Lordi Kelvin William Thomson tekemällä siitä laboratoriokäyttöön tarkoitetun version, joka tunnettiin nimellä ampeerivaaka.[6][7] Wattivaaka on kehittyneempi mittauslaite ampeerivaa’asta ja muutettu mittaamaan sähkövirran sijaan kappaleen painoa. Wattivaa’an periaatteet esitti 1975 brittiläinen fyysikko Bryan P. Kibble National Physical Laboratorystä (NPL).[8]

Periaatteet

Wattivaaka, magneettikentässä liikkuva kela Punnituskoe
1) Punnitus
1) Voimatasapaino:

- Staattisessa magneettikentässä olevaan kelaan syötetään virta I, jolloin siihen kohdistuu voima F= Iβ

- Voima kompensoidaan punnuksen aiheuttaman painovoiman gm avulla (g=putoamiskiihtyvyys,m=massa), F = I β =mg, missä β=mg/I riippuu geometriasta ja magneettikentästä

Wattivaaka, magneettikentässä liikkuva kela Liikutuskoe
2) Induktiomittaus
2) Mitataan kelaan indusoitunut jännite U

- kelaa liikutetaan magneettikentässä nopeudella v -β=U/v U=v β= − v*∂ Φ/∂z

3) Yhdistetään voimatasapainon ja induktiomittauksen tulokset: β=mg/I=U/v mgv=UI (mekaaninen teho = sähköteho)

Wattivaa’alla on monenlaisia toteutustapoja riippuen tutkimusryhmästä.[10]

Avogadron projekti

Avogadron projekti on wattivaa’an kanssa kilpaileva metodi kilogramman uudelleen määrittelyssä. Siinä kilogramma määriteltäisiin käytännössä piipallon mukaan, joka painaisi täsmälleen kilogramman. Projektin virallinen nimi on: International Avogadro Coordination.[11] Piipallojen valmistusta on tehnyt vain yksi konsortio. Wattivaakaa on testattu ainakin 5:ssä eri maassa.[12]

Lähteet

Viitteet

Malline:Viitteet

  1. ↑ Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; viitettä Kenyon_College ei löytynyt
  2. ↑ Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; viitettä Pieni.tietosanakirja.Neljäs.osa.San.Remo-Öölanti ei löytynyt
  3. ↑ Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; viitettä Elektrodynamische.Maafsbestimmungen ei löytynyt
  4. ↑ Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; viitettä Aviation.Online.Magazine ei löytynyt
  5. ↑ Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; viitettä BibTeX.Bibliography.Style.BibTeX.Dictionary.com ei löytynyt
  6. ↑ Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; viitettä Encyclopædia.Britannica.Amperemeter ei löytynyt
  7. ↑ Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; viitettä Encyclopedia.of.the.History.of.Technology ei löytynyt
  8. ↑ Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; viitettä Atomic.masses.and.fundamental.constants ei löytynyt
  9. ↑ Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; viitettä MIKES.Mittatekniikan.keskus.2006 ei löytynyt
  10. ↑ Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; viitettä Review ei löytynyt
  11. ↑ Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; viitettä International.Avogadro.Project ei löytynyt
  12. ↑ Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; viitettä Arkhimedes.2.2012 ei löytynyt
Noudettu kohteesta ”https://fi.wiki.beta.math.wmflabs.org/w/index.php?title=Wattivaaka&oldid=2611”