Patrones Electricos

PATRONES ELECTRICOS
El ampere absoluto
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 metrode longitud. Las mediciones previas del valor absoluto del ampere se hicieron con una balanza de corriente, la cual mide la fuerza entre dos conductores paralelos. Estas mediciones fueron bastante rudimentarias y fue necesario contar con un patrón mas reproductible y práctico para los laboratorios nacionales. Por acuerdo internacional, el valor del ampere internacional se basó en un depósitoelectrolítico de plata a partir de una solución patrón de nitrato de plata. El ampere internacional se definió entonces como la corriente que deposita plata metálica a una razón 1.118 mg/segundo a partir de una solución patrón de nitrato de plata; surgieron problemas para encontrar la medida exacta de la plata depositada y se presentaron pequeñas discrepancias entre las mediciones hechas por diferenteslaboratorios de patrones nacionales.
En 1984 el ampere absoluto reemplazó al internacional. La determinación del primero se realizo por medio de la balanza de corriente, la cual pesa la fuerza ejercida entre dos bobinas que conducen una corriente. El mejoramiento en las técnicas de medición de campos de fuerza da un valor para el ampere muy superior a las mediciones iniciales. La relación entrela fuerza y la corriente que produce esta fuerza se puede calcular a partir de los conceptos de la teoría electromagnética fundamental y se reduce a un simple cálculo que abarca las dimensiones geométricas de las bobinas. El ampere absoluto es actualmente la unidad fundamental de corriente eléctrica en el SI y se acepta a nivel internacional.
Los instrumentos fabricados antes de 1948 se calibraronen términos del ampere internacional, pero los dispositivos nuevos utilizan el ampere absoluto como la base de su calibración. Ya que ambos tipos de instrumentos se pueden encontrar en los laboratorios, la NBS ha establecido los factores de conversión que relacionan ambas unidades.
El voltaje, la corriente y la resistencia están relacionados por la ley de Ohm de proporcionalidad constante(E=IR). La especificación de dos cantidades cualesquiera determinan la tercera. Dos tipos de patrones materiales forman una combinación, la cual sirve para mantener el ampere con alta precisión durante largos periodos: la resistencia patrón y la celda patrón (para voltaje).
Patrones de resistencia
El valor absoluto del ohm en el sistema SI se define en términos de las unidades fundamentales delongitud, masa y tiempo. La Oficina Internacional de Pesas y Medidas en Sévres, así como los laboratorios de patrones nacionales, efectúan la medición absoluta del ohm. Estos últimos conservan un grupo de patrones de resistencia primarios. La NBS mantiene un grupo de esos patrones primarios (resistencias patrones de 1-Ω) las cuales se comparan de manera de manera periódica y en ocasiones se verifican conmediciones absolutas. 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 (casi una relación constante entre temperatura y resistencia). La bobina resistiva se coloca en un depósito de doble pared (figura 3-1) para prevenir los cambios de resistencia debido a lascondiciones de la atmosfera. Con un conjunto de cuatro o cinco resistencias de 1Ω de este tipo, la unidad de resistencia se puede representar con una precisión de pocas partes 107 durante varios años.

Los patrones secundarios y de trabajo se encuentran disponibles para algunos fabricantes de instrumentos en una amplia escala de valores y por lo general en múltiplos de 10Ω. Estas resistencias...