
【电】 absolute current balance; absolute current balauce
absolute; absolutely; absoluteness; definitely; perfectly; utter; utterly
【计】 ABS
【化】 current balance
绝对电流天平(Absolute Current Balance)是电学计量领域用于精确测定电流强度的基准装置,其核心原理基于力学平衡与电磁相互作用的关系。该装置通过测量通电导体在磁场中产生的力,结合质量、长度和时间等基本物理量的标准,实现电流值的绝对测定。
在操作层面,绝对电流天平通常由精密悬臂系统、永磁体或电磁体、高灵敏度位移传感器组成。当被测电流通过特定几何形状的线圈时,线圈在磁场中受到的洛伦兹力会引起悬臂的微小形变。通过激光干涉仪测量位移量,并依据国际单位制(SI)中安培的定义公式: $$ F = frac{mu_0 I_1 I_2 L}{2pi d} $$ (其中$mu_0$为真空磁导率,$L$为导线长度,$d$为间距),可推导出电流的绝对数值。该方法的测量不确定度可达$10^{-8}$量级,被国际计量局(BIPM)列为电流原级标准之一。
历史上,英国国家物理实验室(NPL)在20世纪中叶率先建立了基于电流天平的安培复现装置。现代版本则融合了超导量子干涉仪(SQUID)技术,进一步提升了测量灵敏度。中国计量科学研究院的绝对电流天平系统,其核心参数已通过国际关键比对验证,测量结果被纳入国际计量局数据库。
“绝对电流天平”是电磁学中用于精确测量磁场强度或安培力的实验装置。以下是详细解释:
电流天平(current balance)是通过电磁力与机械力平衡的原理,测量两平行通电导体间作用力或磁感应强度的仪器()。其“绝对性”体现在测量结果仅依赖于基本物理量(电流、长度、质量),无需外部校准。
电磁力平衡
当线圈通入电流时,在磁场中会受到安培力 $F = nBIL$(n为线圈匝数,B为磁感应强度,I为电流,L为导体长度)。通过砝码重力 $mg$ 与之平衡,可推导出 $B = frac{mg}{2nIL}$(详见的公式推导)。
双向电流验证
实验中常采用电流反向操作(如所述),通过两次平衡消除系统误差,确保测量结果的绝对准确性。
主要用于实验室中:
类型 | 原理 | 测量对象 |
---|---|---|
普通天平 | 杠杆平衡 | 物体质量 |
绝对电流天平 | 电磁力-机械力平衡 | 磁场强度/安培力 |
注:“绝对”一词强调其测量结果直接溯源至国际单位制(SI)基本单位,而非相对比较测量。
鲍尔环垂直返驰出口鼓风机电动电位电视摄影机迪芬巴赫氏定香剂反叠构象肺褐色硬结福维耳氏束辅助存储管理干性咽炎骨领行列式计算恒等关系式黄花稔属加法定理监狱规则交互程序设计极权主义的纠正毛细管导液法纳税储备偏离函数气体注射上唇陷窝生物功能示零器水杨油微控制器