Эталоны. Сафронова К.В. - 20 стр.

вания платины (2042 К) обусловлен практическими соображениями: большую температуру трудно реализо-
вать в лабораторных условиях при соблюдении требований высокой точности аппаратуры эталона.
Размер единицы силы света (свечи), определенной на IX ГКМВ и уточненной на 20 ГКМВ (1967 г.) с
присвоением наименования "кандела", определялся (кроме температур излучателя) площадью попереч-
ного сечения полного излучателя и отличался от прежнего размера "международной свечи" на 0,5%.
        В 1979 году на XVI Генеральной конференции мер и весов было принято новое определение канде-
лы, по которому она воспроизводится путем косвенных измерений.
        Световые измерения имеют ту особенность, что в них очень большую роль играет ощущение челове-
ка, воспринимающего световой поток посредством глаз. В связи с этим обычные энергетические характери-
стики являются не совсем удобными для описания результатов таких измерений. Между энергетическими и
световыми величинами существует однозначная зависимость, и, строго говоря, для проведения измерений
световых величин не требуется введения новой основной величины. Однако, учитывая исторически сло-
жившееся к моменту возникновения системы СИ число основных единиц физических величин, а также зна-
чительное влияние на результаты световых измерений субъекта измерений – человека, было принято реше-
ние ввести единицу силы света – канделу. Кандела – сила света в заданном направлении источника, испус-
кающего монохроматическое излучение частотой 540 · 10 12 Гц, энергетическая сила излучения которого в
этом направлении составляет 1/683 Вт · ср-1 .
        Исследования показали, что средний глаз человека имеет наибольшую чувствительность при длине
волны около 0,555 мкм, что соответствует частоте 540 · 10 12 Гц. Эту зависимость чувствительности глаза от
длины волны излучения описывают абсолютной световой эффективностью, которая равна отношению све-
тового потока (т.е. оцениваемой нашим глазом мощности излучения) к полному потоку излучения. Световая
эффективность представляет собой величину, позволяющую переходить от энергетических величин к свето-
вым Она измеряется в люменах, деленных на ватт. При существующем определении канделы максимальной
световой эффективности придано точное значение Kм = 683 Лм/Вт, тем самым она введена в ранг фунда-
ментальных констант. В связи с этим кандела определяется путем косвенных измерений и, следовательно,
является производной физической величиной, формально оставаясь основной.
        Современный государственный эталон канделы имеет диапазон номинальных значений 30 – 15000
кд, среднее квадратическое отклонение результата измерений - 1· 10 -3 кд ; неисключенная систематическая
погрешность составляет 2,5 · 10 -3 кд.

      5.6 Государственный первичный эталон единицы силы постоянного электрического тока

       В соответствии с определением единицы силы тока эталон должен быть основан на измерении силы
взаимодействия двух прямолинейных проводников бесконечной длины и ничтожно малого кругового сече-
ния, расположенных на расстояния 1 м один от другого в вакууме. При силе электрического тока в провод-
никах 1А сила взаимодействия составляет 2  10 7 Н на каждый метр длины.
       Данное определение длительное время реализовывалось с помощью токовых весов, включающих
подвижную и неподвижную токонесущие катушки и высокоточные равноплечие рычажные весы, к одному
из плеч которых присоединена подвижная катушка, к другому – «чашка» с уравновешивающим грузом .
       Взаимодействие подвижной и неподвижной катушек, соединённых последовательно, при протекании
по ним постоянного электрического тока, создаёт силу, которая вызывает отклонение одного плеча коро-
мысла токовых весов. Эта сила уравновешивается грузом (набор гирь), помещённым на «чашке» весов вто-
рого плеча коромысла. Взаимодействие токов определяется по закону Ампера
                                                F1  kI1 I 2 ,
где F1 – сила взаимодействия токов в подвижной и неподвижной катушках; I1 и I2 – сила электрического тока
в подвижной и неподвижной катушках; k- постоянная электродинамической системы весов, зависящая от
формы и размеров катушек, диаметра сечения проводов катушек, магнитной проницаемости сред и т.д.
        В связи с последовательным соединением катушек токи в них одинаковы (I1 = I2).
        Уравновешивающая сила тяжести, определяющая положение нагружаемой гирями «чашки» весов,
равна F2  mg ,
где m- масса добавочного груза; g- значение ускорения свободного падения в месте расположения весов.
При равновесном положении токов весов, когда F1=F2 , сила тока должна иметь значение
                                              I  (mg / k ) ,
где k- постоянная электродинамической системы, с размерностью LMT-2I –2.


                                                                                                       20