Измерения и меры

ТОКОВЫЕ ВЕСЫ

В науке, технике и в быту видное место занимает электричество. Без него невозможно представить современную жизнь. Вот почему метрология уделяет большое внимание электрическим измерениям.

Электрические измерения очень многообразны. Даже для беглого ознакомления с ними нехватило бы всей нашей книжки. Поэтому мы поневоле ограничимся одним примером. Поговорим о так называемых токовых весах.

Вы, вероятно, знаете, что электрический ток — это движение электрически заряженных частиц вещества [8]). Чем больше зарядов переносится током в единицу времени, тем больше и величина, или, как говорят, сила тока. В лампочке от карманного фонарика, например, сила тока сравнительно мала, а в обмотке мощного электромотора велика.

Если намотать из провода спираль и пропустить через неё электрический ток, то она будет вести себя подобно магниту — приобретёт способность притягивать железо. Причина этого в том, что здесь возникают магнитные силы; они всегда действуют в пространстве, окружающем провод с электрическим током [9]).

Если взять чувствительные рычажные весы с железными чашками и приблизить к одной из них проволочную спираль, то при включении тока равновесие чашек нарушится.

Электромагнит

Рис. 34. Схема токовых весов.

Чтобы восстановить равновесие весов, нужно положить на вторую чашку какой-то груз (рис. 34). Чем больше сила тока, текущего по спирали, тем сильнее притягивается первая чашка и тем больший груз нужно положить на вторую, чтобы равновесие восстановилось.

Значит, по весу груза Можно судить о силе тока, проходящего через спираль. На этом принципе и основано действие токовых весов — эталонного прибора, с помощью которого воспроизводят единицу силы электрического тока (ампер).

Токовые весы устанавливают на массивных фундаментах в специальных помещениях и хранят под застеклёнными витринами.

Для повседневных измерений применяются более грубые электроизмерительные приборы — амперметры. Они построены по тому же принципу. Но это уже не рычажные «весы», а пружинные. В них магнитные силы закручивают спиральную пружину, соединённую со стрелкой. Чем больше сила тока, текущего через амперметр, тем сильнее закручивается пружина и заметнее отклоняется стрелка.

Конструкции амперметров различны.

Говоря об электрических измерениях, мы не случайно остановились именно на этом примере. Он свидетельствует о том, что хотя метрология имеет дело с измерением самых различных величин, все виды измерений в какой-то мере взаимосвязаны.