アンペアバランス

アンペア天秤（電流天秤またはケルビン天秤とも呼ばれる）は、電流のSI単位であるアンペアを正確に測定するために使用される電気機械装置です。初代ケルビン男爵ウィリアム・トムソンによって発明されました。

測定する電流は、2 つのコイルに直列に通され、そのうちの 1 つは高感度天秤の一方のアームに接続されています。2つのコイル間の磁力は、天秤のもう一方のアームを平衡状態に保つために必要な重量によって測定されます。この重量は、電流の数値を計算するために使用されます。

アンペア天秤の主な弱点は、電流の計算にコイルの寸法が関係することです。そのため、電流測定の精度は、コイルを測定できる精度とコイルの機械的剛性によって制限されます。

アンペア天秤のより複雑なバージョンは、校正手順によってこの不正確さの原因を取り除いたもので、1975年にブライアン・キブルによって発明されました。この実験装置は、質量の世界標準であるキログラムのより正確な定義を提供することを目的として、世界中の政府計量研究所で開発されました。この用途では、キブル天秤はアンペア天秤とは逆の意味で機能します。つまり、電流と電圧でキログラムを定義する国際キログラム原器の重量を量るために使用されます。電圧と電流自体はすでにプランク定数や光速などの基本的な物理定数で定義されているため、これによりこれらの基本的な定数でキログラムの新しい定義が生まれました。^[要出典] これは、長年の経過による損傷や劣化の影響を受けやすい物理的なキログラム原器に基づいた以前の定義よりも安定した定義です。

秤の上の重りの位置を読み取ることで、おおよその測定値を得ることができますが、より正確な測定値は次のようにして得ることができます。重りがスライドする棚の上端には、等間隔に目盛りが付けられており、棚上の重りの位置を正確に判断できるように、重りに鋭い金属製の舌が付いています。所定の重りで平衡が得られた場合に秤を流れる電流は、この重りによる偶力の平方根に比例するため、平衡が得られたときの電流の強さは、使用した重りの平方根と、この重りのゼロ位置からの変位の積に比例することになります。各計器には、一対の重りと平方根表が付属しており、スライドする重りの位置に対応する数の平方根と各重りの確定された定数の積から、電流の値がすぐにアンペア単位で得られます。これらの各秤は、特定の範囲の測定値をカバーするように作られています。したがって、センチアンペア バランスは 1 ～ 100 センチアンペア、デシアンペア バランスは 1 ～ 100 デシアンペア、アンペア バランスは 1 ～ 100 アンペア、というように範囲が異なります。

•  この記事には、現在パブリック ドメインとなっている出版物のテキストが組み込まれています:  Chisholm, Hugh編 (1911)。「Amperemeter」。Encyclopædia Britannica (第 11 版)。Cambridge University Press。