電學單位的複現

日期:2016-06-22 / 人气: / 来源:

第二節  電學單位的複現

一、電流單位的複現和保存
電流單位——安[培]是電磁學計量單位的基礎。要想通過定義來複現電流單位是很難實現的。例如,要制作兩根無限長的載流平行導線是不可能的。然而,按照安[培]定義的等效形式,采用測量某種特定形式的載流線圈之間的作用力來複現電流單位是可行的。
在各種複現電流單位的絕對測量中,普遍采用的是電流天平法,其複現不確定度為1×10-6。繼電流天平法之後,采用動力計法和測量質子旋磁比Yp的核磁共振法對電流單位進行絕對測量,以複現其單位,並得到了普遍應用。
儘管安[培]是國際單位制中七個基本單位之一,但目前還沒有找到實物基准器來保存它的單位量值,電流單位的保存,是通過電壓單位的實物基準器——標準電池(組)和電阻單位的實物基準器——標準電阻器(組)來實現的,即根據歐姆定律I=U/R,實現實現電流I單位的保存。

二、電壓單位的複現和保存
由於電流、電壓和電阻三個量可以通過歐姆定律聯繫起來,如果知道其中兩個量,便可以導出第三個量。因此,多年來在多數國家按電磁學理論,采用電流和電阻單位導出的方法來複現電壓單位——伏[特]。也有一些國家采用電壓天平和液體靜電計來複現電壓的方法。
1962年瑟夫森效應理論提出後,采用約瑟夫森結電壓複現電壓單位的方法,在一些國家已經得到普遍的應用,其複現不確定度為10-8量級。約瑟夫森常數Kj的表達方式見式(1—2—1):
Kj=2e/h
式中:h——普朗克常數;
e——電子電荷。
根據第18屆電學諮詢委員會(CCE)的建議和1988年第77屆國際計量委員會(IPM)的決議,確定自1990年1月1日起國際上正式啟用約瑟夫森效應複現電壓電位,取代原國家電壓基準,在1994年采用改值後的電單位數值,並對電流和電阻進行絕對測量,利用我國的約瑟夫森電壓基準裝置測量了Kj值,
Kj-91NIM=483579.89(43)GHz/V,基測量不確定度為0.88×10-6

 

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