Patrones Electricos El Sistema Internacional de Unidades

 Patrones Eléctricos El Sistema Internacional de Unidades (SI) define el ampere (unidad fundamental de corriente eléctrica) como la corriente constante que, al mantenerse a través de dos conductores paralelos de longitud infinita y sección circular despreciable alejados éstos 1 metro en el vacío, produce entre estos dos conductores una fuerza igual a 2 * 10-7 newtons por metro de longitud.Patrones de Resistencia El valor absoluto del ohm en el sistema SI se define en términos de las unidades fundamentales de longitud, masa y tiempo. La resistencia patrón es una bobina de alambre de alguna aleación, como la manganina, la cual tiene una elevada resistividad eléctrica y un bajo coeficiente de temperatura-resistencia. La bobina resistiva se coloca en un depósito de doble pared para prevenircambios de resistencia debido a las condiciones de la atmósfera. Con un conjunto de cuatro o cinco resistencias de un ohmnio de este tipo, la unidad de resistencia se puede representar con una precisión de unas pocas partes de 107 durante varios años.
3. Cuando el alambre seleccionado para la resistencia proporciona un valor casi constante en una amplia escala de temperatura, el valor exacto dela resistencia a cualquier temperatura se puede calcular a partir de la expresión donde Rt = resistencia a la temperatura ambiente, t. R25C = resistencia a 25 grados C- = coeficientes de temperatura. Patrones de Voltaje Por muchos años el volt patrón se basó en una celda electroquímica llamada celda patrón saturada o celda patrón. La celda saturada es dependiente de la temperatura y el voltaje desalida cambia cerca de -40 del valor nominal de 1.01858 V. La celda patrón es afectada en proporción a la temperatura y también porque el voltaje es una función de una reacción química y no depende directamente de ninguna otra constante física. El trabajo de Brian Josephson, 1962, proporciona un nuevo patrón. Una unión de película delgada se enfría cerca del cero absoluto y se irradia conmicroondas. Se desarrolla un voltaje a través de la unión y se relaciona con la frecuencia de irradiación por medio de la siguiente expresión: donde h = constante de Planck (6.63*10-34 J-s) e = carga del electrón (1.062*10-19 C) f = frecuencia de irradiación de las microondas El mejor método para transferir el volt del patrón basado en la unión de Joseph son a patrones secundarios para la calibración es lacelda patrón. Este dispositivo se conoce como celda Weston normal o saturada. La celda Weston tiene un electrodo positivo de mercurio y uno negativo de amalgama de cadmio. El electrolito es una solución de sulfato de cadmio.
4. Hay dos tipos de celda Weston: la celda saturada, en la cual el electrolito está saturado a todas las temperaturas por los cristales del sulfato de cadmio que cubren loselectrodos, y la celda no saturada, en la cual la concentración de sulfato de cadmio produce saturación a 4 grados C. Un patrón de voltaje para laboratorio de múltiples propósitos, llamado patrón de transferencia, se basa en la operación de un diodo Zener como elemento de referencia de voltaje. El instrumento consiste en una fuente de voltaje controlada por un Zener colocada en un ambiente detemperatura controlada para mejorar su estabilidad durante largo tiempo, y un divisor de voltaje de salida de precisión. Patrones de Capacitancia Ya que la unidad de resistencia se representa con la resistencia patrón y la unidad de voltaje con la celda Weston patrón, muchas unidades eléctricas y magnéticas se pueden expresar en términos de estos patrones. La unidad de capacitancia (farad) puedemedirse con un puente conmutable de cd de Maxwell, donde la capacitancia se calcula a partir de las ramas resistivas del puente y la frecuencia de la conmutación cd. Los capacitores patrón suelen construirse de placas metálicas intercaladas con aire como material dieléctrico. El área de las placas y la distancia entre éstas se debe conocer con exactitud; la capacitancia puede determinarse a partir de...