विद्युत इकाइयों और अनुकरणीय उपायों के लिए मानक

एक मूल्य को मापने का मतलब है कि एक इकाई के रूप में पारंपरिक रूप से स्वीकार किए गए अन्य सजातीय मूल्य के साथ इसकी तुलना करना। किसी मात्रा की इस तरह की तुलना या माप के परिणामस्वरूप, एक निश्चित नामित संख्या प्राप्त होती है, जिसे संख्यात्मक मान या माप की स्वीकृत इकाई में मापी गई मात्रा का मान कहा जाता है।

माप की इकाई के साथ मापा मूल्य की तुलना करने के लिए, ज्यादातर मामलों में माप की इकाई को एक विशिष्ट सामग्री नमूने के रूप में प्रस्तुत करना आवश्यक है जिसे कहा जाता है उपाय.

वर्तमान में उच्चतम सटीकता (तथाकथित मेट्रोलॉजिकल सटीकता) के साथ किए गए मापन और उनके साथ इस प्रकार के अन्य उपायों की तुलना करने के लिए मानक कहा जाता है। ध्यान दें कि कुछ मात्राओं की माप की इकाइयाँ उनके स्वभाव से एक मानक या माप नहीं हो सकती हैं, जो कि एक सामग्री ठोस नमूना है। उदाहरण के लिए, गति, शक्ति, कार्य, एम्परेज, समय आदि जैसी मात्राओं की इकाइयों का कोई मानक नहीं है।

कुछ मात्राओं की इकाइयाँ जिनमें कोई सामग्री नहीं है, कृत्रिम रूप से बनाए गए मानक प्राकृतिक, प्राकृतिक मानकों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।उदाहरण के लिए, समय की एक इकाई - एक सेकंड - पृथ्वी के घूमने की प्रक्रिया से संबंधित है, एक मीटर का लाखवाँ भाग - माइक्रोन - एक निश्चित रंग की तरंग दैर्ध्य द्वारा निर्धारित किया जाता है, ऊष्मा की एक इकाई, एक कैलोरी, द्वारा निर्धारित की जाती है रासायनिक रूप से शुद्ध बेंजोइक एसिड आदि का कैलोरी मान।

माप की इकाई का चयन अभी भी माप की इकाई के साथ मापा मूल्य की तुलना करने के लिए माप को पूरी तरह से करने की अनुमति नहीं देता है। इसलिए, माप उत्पन्न करने के लिए, माप की इकाइयों को वास्तविक रूप में पुन: पेश करना आवश्यक है। इकाइयों का ऐसा वास्तविक पुनरुत्पादन उच्चतम संभव मेट्रोलॉजिकल सटीकता के साथ पूर्ण रूप से निकट आने वाली कुछ अंतर्राष्ट्रीय इकाइयों को बनाना संभव बनाता है। वास्तविक नमूना इकाइयाँ दो प्रकार की होती हैं: मानक और अनुकरणीय उपाय।

विद्युत मात्रा की इकाइयों के लिए मानक

मानकों - ये सामग्री के नमूने हैं जो केवल उनके साथ तुलना करने और नमूना उपायों के सत्यापन के लिए काम करते हैं। इन मानकों को यह सुनिश्चित करने के लिए विशेष परिस्थितियों में संग्रहीत किया जाता है कि उनके मूल्य समय के साथ अपरिवर्तित रहें। नमूना उपायों का उपयोग सभी प्रकार के कामकाजी उपायों और मापने वाले उपकरणों को कैलिब्रेट करने के लिए किया जाता है।

विद्युत इकाइयों के लिए मुख्य मानक वर्तमान शक्ति, इलेक्ट्रोमोटिव बल और विद्युत प्रतिरोध के मानक हैं।

एक प्राथमिक मानक के बीच अंतर करें, जो समान भौतिक मात्रा की माप की इकाइयों को पुन: प्रस्तुत करने वाले अन्य मानकों की तुलना में उच्च सटीकता का है, और एक माध्यमिक मानक, जिसका मूल्य सीधे प्राथमिक मानक और अन्य माध्यमिक मानकों के माध्यम से या एक संदर्भ से निर्धारित किया जाता है। विधि।

राज्य मानक के रूप में स्थापित तरीके से अनुमोदित मुख्य मानक को राज्य मानक कहा जाता है।माध्यमिक मानकों को गवाह मानकों, प्रतिलिपि मानकों और कार्य मानकों में विभाजित किया गया है।

गवाह मानक प्राथमिक मानक की सुरक्षा और क्षति या हानि के मामले में इसके प्रतिस्थापन को सत्यापित करने का कार्य करता है। संदर्भ मानक प्राथमिक मानक के साथ सीधी तुलना और सबसे सटीक मेट्रोलॉजिकल कार्य के दौरान इसके प्रतिस्थापन के लिए कार्य करता है। कामकाजी मानक माप इकाइयों के नमूना उपायों और नमूना मापने वाले उपकरणों (उच्चतम सटीकता वाले उपकरणों) के हस्तांतरण पर चल रहे मेट्रोलॉजिकल काम के लिए अभिप्रेत है।

अंतर करना:

• एक एकल मानक जो अन्य समान मानकों (संदर्भ वजन, संदर्भ प्रतिरोध कॉइल) की भागीदारी के बिना माप की इकाई को पुन: उत्पन्न करता है;
• समूह मानक, संदर्भ उपायों और उपायों के एक समूह का प्रतिनिधित्व करता है, माप की एक इकाई की सटीकता में सुधार के लिए सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले उपकरण (उदाहरण के लिए, एक वोल्ट प्राथमिक समूह मानक जिसमें 20 सामान्य संतृप्त तत्व होते हैं, विद्युत समाई को मापने के लिए एक प्राथमिक समूह मानक 4 कैपेसिटर में से) ...

एक संदर्भ विधि किसी पदार्थ के स्थायी गुणों या प्राथमिक मानक की जगह भौतिक स्थिरांक का उपयोग करके माप की इकाइयों को पुन: प्रस्तुत करने की एक विधि है। एक संदर्भ सेटअप एक माप सेटअप है जिसे एक संदर्भ विधि लागू करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

एम्परेज मानक

सामग्री के नमूने के रूप में वर्तमान इकाई मानक को लागू करना संभव नहीं था। हालाँकि, पर आधारित है विद्युत धारा की रासायनिक क्रिया आसानी से प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य वर्तमान प्रभाव स्थापित करना संभव था, न तो समय और न ही स्थान से स्वतंत्र, जिसने वर्तमान शक्ति की अंतर्राष्ट्रीय इकाई के लिए निम्नलिखित शर्तों को स्थापित करना संभव बना दिया: अंतर्राष्ट्रीय एम्पीयर एक अपरिवर्तित विद्युत प्रवाह की ताकत है, जो गुजर रहा है सिल्वर नाइट्रेट के जलीय घोल से प्रति सेकंड 0.00111800 ग्राम चांदी निकलती है। अंतर्राष्ट्रीय नियमों के अनुसार, चांदी के एनोड के साथ प्लैटिनम कैथोड वोल्टमीटर का उपयोग करके अंतर्राष्ट्रीय एम्पीयर को पुन: पेश किया जाता है।

विद्युत प्रवाह मानक

विद्युत प्रतिरोध का मानक

एगलॉन ओमा एक अंतरराष्ट्रीय ओमा है। यह अंतरराष्ट्रीय है प्रतिरोध, 106,300 सेंटीमीटर लंबे और 14.4521 ग्राम द्रव्यमान वाले समान क्रॉस-सेक्शन के पारा के एक स्तंभ द्वारा बर्फ पिघलने के तापमान पर प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह में परिवर्तित किया गया। प्रतिरोध मानक में माप के दौरान पारे से भरी एक कांच की नली होती है।

मानक ईएमएफ

इलेक्ट्रोमोटिव बल के लिए मानक अंतरराष्ट्रीय वोल्ट है। अंतर्राष्ट्रीय वोल्ट - 1 अंतर्राष्ट्रीय ओम के प्रतिरोध पर वोल्टेज जब 1 अंतर्राष्ट्रीय एम्पीयर की धारा इसके माध्यम से प्रवाहित होती है। हालाँकि, संदर्भ वर्तमान स्रोत चलाया जा रहा है वैद्युतवाहक बल, एक अंतरराष्ट्रीय वोल्ट के बराबर, नहीं बनाया जा सकता।

व्यवहार में, अंतर्राष्ट्रीय वोल्ट मानक तथाकथित है वेस्टन इंटरनेशनल नॉर्मल आइटम, 20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 1.01830 वी के बराबर, उचित उपयोग और भंडारण के साथ नहीं बदलने वाले इलेक्ट्रोमोटिव बल का निर्माण करना।

वेस्टन तत्व

अंतरराष्ट्रीय वोल्ट का सकारात्मक इलेक्ट्रोड पारा है और नकारात्मक इलेक्ट्रोड कैडमियम अमलगम है। पारे के ऊपर क्रिस्टलीय कैडमियम सल्फेट के साथ मिश्रित पारा सल्फेट का पेस्ट रखा जाता है।कैडमियम अमलगम के ऊपर, साथ ही पेस्ट पर, कैडमियम सल्फेट के क्रिस्टल रखे जाते हैं। संपूर्ण इंटरइलेक्ट्रोड स्पेस कैडमियम सल्फेट के संतृप्त घोल से भरा होता है।

उपयोग किए जाने पर सामान्य तत्व को खराब न करने के लिए, एक मजबूत धारा से बचना आवश्यक है जो तत्व के ध्रुवीकरण की घटना का कारण बन सकता है। एक सामान्य तत्व के लिए उच्चतम स्वीकार्य धारा 0.000005 ए है। इसलिए, जब एक सामान्य तत्व को एक सर्किट में शामिल किया जाता है, तो इसके साथ श्रृंखला में 200000 ओम के क्रम के प्रतिरोध को जोड़ने की सिफारिश की जाती है।

रूस के राज्य मानकों को राज्य वैज्ञानिक मेट्रोलॉजी में संग्रहीत किया जाता है। Gosstandart (सेंट पीटर्सबर्ग, मॉस्को, नोवोसिबिर्स्क), जर्मनी के केंद्र - RTV (Phisikalisch -Technische Bundesanstalt, Braunschweig), USA में - NIST (नेशनल, इंस्टीट्यूट स्टैंडआर्ट्स एंड टेक्नोलॉजी, गैथर्सबर्ग) में।

नमूना उपाय

व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, नमूना उपायों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। वे उपयोग में आसान रूप में निर्मित होते हैं। सटीकता के संदर्भ में, वे स्वाभाविक रूप से मानकों से कम हैं। हालांकि, जब उपयोग और ठीक से संग्रहीत किया जाता है, तो यह सटीकता व्यावहारिक जरूरतों के लिए पर्याप्त होती है।

मॉडल प्रतिरोधों का उत्पादन किया जाता है मैंगानिन तार की, क्योंकि अन्य सामग्रियों की तुलना में मैंगानिन के कई महत्वपूर्ण लाभ हैं:

• इसका तापमान गुणांक व्यावहारिक रूप से शून्य है;

• प्रतिरोध काफी बड़ा है;

• तांबे के संपर्क में थर्मोइलेक्ट्रोमोटिव बल भी व्यावहारिक रूप से शून्य है;

• पहले से वृद्ध मैंगानिन समय के साथ अपना प्रतिरोध मूल्य नहीं बदलता है।

नमूना प्रतिरोध के लिए जितना संभव हो उतना छोटा अधिष्ठापन करने के लिए, इसके कॉइल की वाइंडिंग बनाई जाती है बाइफिलर… ऐसा करने के लिए, स्पूल पर लपेटे गए सभी तारों को बीच में मोड़ा जाता है और फिर सिरे से समान रूप से लपेटा जाता है। वाइंडिंग की इस विधि में, दो निकटवर्ती घुमावों में धाराएं विपरीत दिशाओं में प्रवाहित होती हैं, इस प्रकार उनके चुंबकीय क्षेत्र समान और विपरीत होते हैं और इसलिए एक दूसरे को लगभग रद्द कर देते हैं। इसलिए, बाइफ़िलर घाव कॉइल का अधिष्ठापन लगभग शून्य है।

मॉडल रेसिस्टर्स में दो जोड़ी क्लैम्प्स होते हैं। क्लैंप की प्रत्येक जोड़ी रोकनेवाला के एक ही छोर से फैली हुई है। सर्किट में नमूना प्रतिरोध शामिल करने के लिए दो क्लैंप-अधिक बड़े पैमाने पर डिज़ाइन किए गए हैं। अन्य दो - कम भारी - मुआवजा माप के लिए उपयोग किया जाता है। तथाकथित प्रतिरोध बक्से अक्सर नमूना प्रतिरोधों के रूप में उपयोग किए जाते हैं।