Waga prądowa

Szkic realizacji wagi prądowej

Waga prądowa – klasyczny wzorzec prądu odtwarzający jego jednostkę, amper, w sposób definicyjny. Wynalazcą tego elektromechanicznego urządzenia był Lord Kelvin. Dziś znaczenie wagi prądowej jest głównie historyczne, gdyż mniejszy błąd odtworzenia uzyskuje się przy użyciu metod pośrednich (na przykład z wzorców napięcia i rezystancji).

Konstrukcja i działanie

Jedno z ramion wagi obciążone jest odważnikiem na który działa siła zależna od masy odważnika i przyspieszenia ziemskiego: $F_1=mg$Szablon:R.

Schemat wagi prądowej

Drugie z ramion obciążone jest cewką umieszczoną wewnątrz innej, nieruchomej cewki. Obie cewki połączone są szeregowo i zasilane ze źródła prądowegoSzablon:R.

Przepływ prądu przez tak umieszczone cewki wywołuje powstanie siły elektrodynamicznej oddziałującej na ruchomą cewkę: $F_2=c{I}^2.$ Współczynnik c zależy od geometrii cewekSzablon:R.

W stanie równowagi obie siły są równeSzablon:R:

$F_1=F_2,$

$mg=c{I}^2.$

Zatem po przekształceniu mamySzablon:R:

$I=\sqrt{\frac{mg}{c}}.$

Problemy

Błąd wyznaczonej wartości prądu wynika z:

• niedokładności wyznaczenia współczynnika $c$ określanego na podstawie parametrów geometrycznych cewek,
• przyjętej wartości $g,$ różnej od rzeczywistej w danym punkcie pomiaru,
• wpływów magnetycznych z otoczenia.