гирею масою 8,16044 г і з дистанційним управлінням.
. Апаратура для передачі розміру одиниці, в яку входить котушка опору Р342, що отримала своє значення від первинного еталона Ома.
Похибка відтворення розміру одиниці струму не перевищує 0,001%. Еталон знаходиться в ДП ВНИИМ ім. Д.І. Менделєєва raquo ;, р С.-Петербург.
У зв'язку з успіхами квантової метрології з'явилася можливість відтворювати одиницю сили струму більш точно за допомогою непрямих вимірювань у відповідності з виразом I=U/r. При цьому розмір одиниці U електричної напруги - вольт - відтворюється за допомогою квантового ефекту Джозефсона (пп. 1.4.1), а розмір одиниці r електричного опору - ому - за допомогою квантового ефекту Холла (пп. 1.4.2). Середньоквадратичне відхилення непрямого відтворення ампера становить 5? 10 - 8, а невиключену систематична похибка - 2? 10 - 7. Таким чином, похибка відтворення ампера зросла більш ніж на два порядки.
8. Еталон одиниці температури
Вимірювання температури Т з моменту винаходу термометра грунтувалися на застосуванні того чи іншого термометрического речовини, що змінює свій об'єм або тиск при зміні температури. Відлік температури в цих випадках здійснюється за рівномірної шкалою
,
де - відповідно відлік по шкалі термометра і положення реперних точок. У якості реперних (опорних) точок вибирали точки калібрування термометра, що відповідали температурам переходу термометрического речовини з одного агрегатного стану в інший (температури плавлення і кипіння). У цих точках температура речовини залишається постійною весь час поки здійснюється перехід.
в 1715 р Фаренгейт створив ртутний термометр і запропонував для побудови термодинамічної шкали дві точки: температуру суміші льоду з сіллю і нашатирем, яку він позначив 0, і температуру тіла людини, яку він позначив числом 96. Шкала Реомюра (1736) має дві постійні точки, більш зручні для відтворення: точку танення льоду 0 і точку кипіння води 80 град. Шкала Цельсія має ті ж реперні точки, що і шкала Реомюра, тільки відстань між ними ділиться на 100 градусів. Показання термометрів залежали від роду термометричної речовини і умов його теплового розширення (рис. 7).
Томсон (Кельвін) показав, що можна встановити температурну шкалу, яка не залежить від роду термодинамічної речовини. Єдиною реперної точкою в ній пропонувалося зробити потрійну точку води, (точка рівноваги води в твердій, рідкій і газоподібної фазах).
Малюнок 7 - Температурні шкали
Ця точка може бути відтворена з точністю 0,0001 о С. Схема посудини, що відтворює потрійну точку води, зображена на рис. 7. За температуру реперної точки була прийнята температура 273,16 К, що на 0,01 градус більше температури танення льоду. Один коливань це 1/273,16 частини термодинамічної температури потрійної точки води. Решта шкала мала будуватися на підставі формули
,
де Q 1 - кількість тепла, одержуваного від нагрівача будь-яким тілом; 2 - кількість тепла, що віддається тілом холодильника при оборотному циклі Карно; 1 і T 2 - температури нагрівача і холодильника, причому температурі T 2 надають значення потрійної точки води. У цьому випадку для визначення температури Т 1 необхідно знати лише відношення кількостей теплоти.
Відтворення термодинамічної шкали температур представляє велику трудність. Тому IX Генеральна конференція з мір та ваг в 1948 р встановила практичну температурну шкалу, відтворену по певних постійних реперним точкам. Температура в реперних точках визначається газовим термометром, що використовують співвідношення між обсягом, тиском і температурою ідеального газу. Це найбільш точні, але дуже трудомісткі вимірювання, що виконуються лише в небагатьох провідних метрологічних лабораторіях світу. Основна складність їх полягає в обліку невідповідності реального газу ідеального.
У 1968 р XIII Генеральна конференція з мір та ваг встановила 12 реперних точок в діапазоні від 13,8 К - потрійна точка водню до 1337,58 K- точка затвердіння золота. У проміжках між крапками реперів значення температури відтворюються за допомогою еталонних термометрів, що використовують властивості розширення тіл або зміни їх опору і т.п. У 1990 р міжнародна практична шкала температур (МТШ - 90) була уточнена і розширена (від 0,65 К - тиск насичених парів 3 He і 4 He до 1357,77 - точка плавлення міді).
Рисунок 8 - Схема посудини, що відтворює потрійну точку води
Середньоквадратичне відхилення відтворення кельвіна в цьому діапазоні складає від 5? 10 - 4 до 10 - 2 при невиключену систематич...
