Ero sivun ”Wattivaaka” versioiden välillä

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Selaa historiaa interaktiivisesti
[katsottu versio][katsottu versio]
← Vanhempi muutosUudempi muutos →
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
VisuaalinenWikiteksti
Ipr1 (keskustelu | muokkaukset)
seulojat
202 830 muokkausta
p tyhjät pois
Päivitetty artikkelin johdanto ajantasaiseksi.
Rivi 1: Rivi 1:
'''Wattivaaka''' (tai '''Kibblen vaaka''') on tutkimus- ja kehitysvaiheessa oleva elektromekaaninen [[paino]]n [[mittauslaite]], jota suunnitellaan käytettäväksi [[massa]]n yksikön [[kilogramma]]n mahdolliseen uuteen määritelmään liittyvissä mittauksissa.[[File:Watt balance, large view.jpg|thumb| [[National Institute of Standards and Technology|NIST]]:in wattivaaka]]
'''Wattivaaka''' (tai '''Kibblen vaaka''') on elektromekaaninen [[paino]]n [[mittauslaite]], jota käytetetään [[massa]]n yksikön [[kilogramma]]n määritelmään liittyvissä mittauksissa.[[File:Watt balance, large view.jpg|thumb| [[National Institute of Standards and Technology|NIST]]:in wattivaaka]]


== Taustaa ==
== Taustaa ==

Versio 3. heinäkuuta 2019 kello 13.27

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

NIST:in wattivaaka

Taustaa

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

Piirros elektrodynamometristä (Practical Electricity, London, Cassell, 1891, sivu 378)
Elektrodynamometrin kaavakuva, Encyclopædia Britannica, 1911.
Ampeerivaaka mikä kehitettiin elektrodynamometristä.Käytössä ollut - 1936 - National Museum of Nature and Science, Tokio, Kuva vuodelta 2013.
Ampeerivaa’asta kehitetty wattivaaka.

Elektrodynamometri mittaa sähkövirtaa, jännitettä tai tehoa.[4][5]

Elektrodynamometria kehitti eteenpäin Lordi Kelvin William Thomson tekemällä siitä laboratoriokäyttöön tarkoitetun version, mikä 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]

Periaateet

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

- Staattisessa magneettikentässä olevaan kelaan syötetään virta , jolloin siihen kohdistuu voima β

- Voima kompensoidaan punnuksen aiheuttaman painovoiman avulla ), β , missä β riippuu geometriasta ja magneettikentästä

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

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

3) Yhdistetään voimatasapainon ja induktiomittauksen tulokset: β (mekaaninen teho = sähköteho)

  • Liikutusvaihe[9]
    Liikutusvaihe[9]

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

  1. ↑ Electrodynamometer physics.kenyon.edu. 28.12.2014. (englanniksi)
  2. ↑ Jaakko Forsman, fil. tohtori, I. Havu, fil. tohtori, Hannes Salovaara, lehtori, Vilho Setälä, fil. kand., J. A. Wecksell, fil. kand., toimitussihteeri: ”Neljäs osa San Remo - Öölanti”, Pieni tietosanakirja, s. 597 - 598. Suomenkielinen teos, joka mainitsee Dynamometrisen wattimittarin/amperimittarin (nykykielellä ampeerimittari). Helsinki: Otava, 1928. Sähkömittarit (viitattu 28.12.2014).
  3. ↑ Weber, Wilhelm: Elektrodynamische Maafsbestimmungen. (Band LXXIII=73 = tulee vuodesta 1824 alkaen lasketuista "Annalen der Physik" - julkaisuista, ja Nide 141 tulee kaikista yhteenlasketuista "Annalen der Physik" - julkaisuista) Annalen der Physik, 1848. Leipzig: Johann Christian Poggendorff. Elektrodynamische Maassbestimmungen. Viitattu 28.1.2015. (saksaksi)
  4. ↑ AC MEASURING INSTRUMENTS avstop.com. 28.12.2014. (englanniksi)
  5. ↑ electrodynamometer dictionary.reference.com. 28.12.2014. (englanniksi)
  6. ↑ Amperemeter en.wikisource.org. 21.12.2014. (englanniksi)
  7. ↑ McNeil, Ian: An Encyclopedia of the History of Technology, s. 374 - 375. Mainitsee Elektrodynamometrin kehittymisen ampeerivaa'aksi. Routledge; 1 edition, 14.8.1996. ISBN 978-0415147927. (englanniksi)
  8. ↑ Kibble, B. P.; Sanders, J. H.; Wapstra, A. H.: Atomic masses and fundamental constants, 5.. (Luku: A Measurement of the Gyromagnetic Ratio of the Proton by the Strong Field Method) Plenum Press, 1976, s. 545-551. New York: International Conference on Atomic Masses and Fundamental Constants (5th : 1975 : Paris, France). (englanniksi)
  9. ↑ Mikes, Mittatekniikan keskus, 2006 (PDF) (Sivu 7) metrology.tkk.fi. 2006.
  10. ↑ Precisely measuring the Planck constant by electromechanical balances (PDF) web.archive.org. 28.12.2014. (englanniksi)
  11. ↑ The International Avogadro Coordination (IAC) bipm.org. 18.10.2011. (englanniksi)
  12. ↑ Arkhimedes 2/2012, Uusi SI-järjestelmä toteuttaa Maxwellin unelman (PDF) (Sivu 16) arkhimedes.fi. 21.12.2014.
Noudettu kohteesta ”https://fi.wikipedia.org/w/index.php?title=Wattivaaka&oldid=18256704”