Wattivaaka

Wattivaaka (tai Kibblen vaaka) on elektromekaaninen painon mittauslaite, jota käytetään massan yksikön kilogramman määritelmään liittyvissä mittauksissa.
 Taustaa 
Elektrodynamometri on wattivaa’an kaukaisin esikuva, jonka perusteet esitti ensimmäisen kerran 1848 Wilhelm Weber. 

Elektrodynamometri mittaa sähkövirtaa, jännitettä tai tehoa.

Elektrodynamometria kehitti eteenpäin Lordi Kelvin William Thomson tekemällä siitä laboratoriokäyttöön tarkoitetun version, joka tunnettiin nimellä ampeerivaaka. Wattivaaka on kehittyneempi mittauslaite ampeerivaa’asta ja muutettu mittaamaan sähkövirran sijaan kappaleen painoa. Wattivaa’an periaatteet esitti 1975 brittiläinen fyysikko Bryan P. Kibble National Physical Laboratorystä (NPL).

Periaatteet
 Wattivaaka, magneettikentässä liikkuva kela   Punnituskoe 1) Punnitus   1) Voimatasapaino:
- Staattisessa magneettikentässä olevaan kelaan syötetään virta ,
jolloin siihen kohdistuu voima
 β

- Voima kompensoidaan punnuksen aiheuttaman painovoiman 
avulla ),
   β , missä
β
riippuu geometriasta ja
magneettikentästä



 Wattivaaka, magneettikentässä liikkuva kela   Liikutuskoe 2) Induktiomittaus   2) Mitataan kelaan indusoitunut jännite 
- kelaa liikutetaan magneettikentässä nopeudella 
-β			 β − *∂ Φ/∂z

3) Yhdistetään voimatasapainon ja induktiomittauksen tulokset:
β

(mekaaninen teho = sähköteho)


Wattivaa’alla on monenlaisia toteutustapoja riippuen tutkimusryhmästä.

 Avogadron projekti
Avogadron projekti on wattivaa’an kanssa kilpaileva metodi kilogramman uudelleen määrittelyssä. Siinä kilogramma määriteltäisiin käytännössä piipallon mukaan, joka painaisi täsmälleen kilogramman. Projektin virallinen nimi on: International Avogadro Coordination. Piipallojen valmistusta on tehnyt vain yksi konsortio. Wattivaakaa on testattu ainakin 5:ssä eri maassa.

 Lähteet 





Viitteet

Luokka:Mittalaitteet