3-Ma’ruza Mavzu: O‘lchash qurilmalarining element­larini asosiy xossalar va texnikaviy vositalari

2.4.Elektr toki

Elektr tokining aniq o’lchami “tok tarozilari” deb nomlanuvchi asbob yordamida amalga oshiriladi. Bu asbobda, ulardan elektr toki oqib o’tuvchi (ulardan biri mahkamlab qo’yilgan, boshqasi esa qo’zg’aladigan qilib qo’yilgan), amaldagi massaga o’zaro ta’sir ko’rsatuvchi, ikkita g’altakning elektromagnit kuchi, ularning og’irligini tenglashtirish yo’li bilan o’lchanadi. (2.4-rasm).



3.4-rasm. (a) Tok tarozilarining sxemalashtirilgan tasviri. (b) Bir turdagi maydonda yuqori va pastga mustahkamlangan g’altaklar orasiga qo’zg’aladigan g’altakni joylashtirish konstruktsiyasi.
G’altaklar orasidagi tortish kuchi, quyidagi formula bilan ifodalanadi: F=F dM / dx, bu yerda M – g’altaklarning o’zaro tanish induktsiyasi, x – esa ular orasidagi masofa. dM / dx hosilasining qiymati g’altaklar geometriyasida aniqlanadi. Tok tarozilari yordamida 3x10^-6 miqdordagi kamchiliklarga erishish mumkin. Tok tarozilari – bu 2.1-rasmda tilga olingan “passiv” etalon namunasi (passiv shu ma’nodaki, informatsiya etalon konstruktsiyasida saqlanadi).

3.5.Elektr qarshiligi

Elektr qarshiligi etaloni bo’lib, qotishma sim bilan o’ralgan, xossalari eng oz darajada temperaturaga bog’liq bo’lgan rezistorlar hisoblanadi. Bunday qotishmaga misol qilib tarkibi 74% nikelь, 20% xrom va 6% alyuminiy va temirdan iborat bo’lgan evanomni (evanohm) ko’rsatish mumkin. Kichik qarshiliklarni (1 Om) olish uchun ko’pincha manganin (86% Cu, 12% Mn, 2% Ni) va konstantandan (54% Cu, 45% Ni, 1% Mn) foydalanadilar. Qarshilik etalonlari, etalondagi energiyaning tarqalishi hisobiga namlik va issiqlikka sezuvchandirlar. Past darajadagi qarshilikdan iborat etalonlar ikki juft tarmoqlanib chiqish joyi bilan ta’minlangan bo’ladi: tokli qurilma va kuchlanishni o’lchovchi qurilma. Bu narsa kuchlanishni o’lchashda kontaktlar qarshiligiga ta’sir ko’rsatish va simlar pand berib qo’ygan hollarda, ulardan xalos bo’lish uchun qilingan. Kamchiliklarni 1x10^-6 darajaga keltirish mumkin.
Simli rezistorlar eskiradi va juda katta dreyfga ega bo’ladi. SHuning uchun ham hozirgi vaqtda qarshilik etalonlari Xoll effekti deb nomlanuvchi (1980 yili K. fon Klittsing tomonidan ochilgan) kvantga asoslangan. Bu usul elektr qarshilik birligi Om ni, elektr potentsiallar xilma-xilligiga ko’ra Djozefson effektiga o’xshash doimiy o’zgarmas, fizik birliklarga bog’lashga ruxsat etadi.
Xoll effektiga ega bo’lgan yarim o’tkazgichli plastina – yassi qattiq , zaryad tarqatuvchilarning katta qo’zg’aluvchanligi bilan 1 K gacha sovutiladi va kuchli magnit maydoniga joylashtirilishida, Xollning kvant effekti kuzatiladi. Agar Xoll effektiga ega plastina – yassi qattiq jism orqali I kattalikdagi elektr toki o’tkazilsa, u holda uning zarralari orasida Xoll e.yu.k. V_H paydo bo’ladi. (3.2.3. bobga qarang). V_H magnit maydonining intensivligiga bog’liq holda, shu nomdagi plato vujudga keladi. Xollning natijaga erishgan kvant qarshiliklari, quyidagi formula bilan ifodalanadi: R_H(n)=V_H (n)/I. Bu yerda R_H(n)=(h /q ²) / n, bunda n – butun son, h va q esa – doimiy mustahkam fizik birliklar (h / ² = 25812,807 Om). Bu usul xatolik darajasi 2x10^-7 bo’lgan elektr qarshilik birligini aniqlashga imkon beradi.