Vyvážení granulí

Granule bilance (dříve watt rovnováha ) je zařízení, které převádí mechanické energie na elektrickou energii a naopak s devíti platné číslice. To bylo navrženo v roce 1976 Bryan Peter Kibble (1938-2016) a přejmenováno na jeho památku mezinárodní metrologickou komunitou . Toto zařízení se od roku 2018 používá zejména v nové definici kilogramu .

Popis teoretické rovnováhy

V případě váhy Kibble je nutné provést dvě měření: jedno statické, tj. Statické váhy  ; druhá dynamika, která měří rozdíl v Faradayově indukčním potenciálu .

Statické měření spočívá ve vyvážení standardní hmotnosti (v tomto případě kilogramu) obvyklou Laplaceovou silou: Délka cívky je kruhová a horizontální, magnetické pole je radiální a horizontální a Laplaceova síla je tedy vertikální. Měříme pomocí Josephsonova efektu a odporu Klitzing . Měření již není problémem v současné době, při požadované úrovni přesnosti.m⋅G=B⋅l⋅Já{\ displaystyle m \ cdot g = B \ cdot l \ cdot I \,}
l{\ displaystyle l}Já{\ displaystyle I} U{\ displaystyle U} R{\ displaystyle R}G{\ displaystyle g} Dynamické měření spočívá ve vertikálním pohybu cívky konstantní rychlostí: sbíráme rozdíl v indukčním potenciálu  : měříme a měříme Josephsonovým efektem.E=B⋅l⋅proti{\ displaystyle E = B \ cdot l \ cdot v \,}proti{\ displaystyle v}E{\ displaystyle E}

Pokud a neliší mezi dvěma měřeními, my máme: B{\ displaystyle B}l{\ displaystyle l}

m⋅G⋅proti=E⋅Já{\ displaystyle m \ cdot g \ cdot v = E \ cdot I \,}

což umožňuje měření pomocí vztahu: m{\ displaystyle m}

m=E⋅UR⋅G⋅proti{\ displaystyle m = {\ frac {E \ cdot U} {R \ cdot g \ cdot v}} \,}

Metrologie

Potíž je zjevně v metrologii udržování konstantní hodnoty (asi 1  T ): je třeba dosáhnout na asi 4  cm vzduchové mezery pole se symetrií otáček rovnoměrné nad 4  cm , což vyžaduje extrémně dobře obrobenou vzduchovou mezeru (to nesmí mít stejnou tloušťku) a cívka musí procházet na přesném místě, což vyžaduje dokonalou symetrii zařízení pro překlad cívky. proti{\ displaystyle v}B{\ displaystyle B}

Je důležité mít lepší stabilitu, opakovatelnost a citlivost než běžné metrologické váhy. Mezinárodní kilogram (definice této vědecké jednotky) nyní závisí na něm a lze zaznamenat jeho variace (adsorpce, čištění atd.). Měření provedené váhou proto vychází z hodnoty Planckovy konstanty. Hodnota této konstanty „h“ byla proto pevná, stejně jako v roce 1983 byla již stanovena hodnota celerity c světla ve vakuu .

Podobně bylo opraveno několik dalších konstant, takže celý systém jednotek již nezávisí na žádném standardu.

Poznámky a odkazy

1. zůstatek podle Kibble na inm.cnam.fr (přístup 19. listopadu 2018)
2. Kibbleova stupnice na www.nrc-cnrc.gc.ca (přístup 19. listopadu 2018)

Podívejte se také

Související články

• Kilogram
• mezinárodní systém jednotek
• Základní konstanta
• Josephsonova konstanta
• Von Klitzingova konstanta
• Gouy rovnováha

externí odkazy

• „Kibbleova rovnováha“

<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">