瓦特天平(Watt balance)是一种精密的测量仪器,它通过比较电磁力和引力来定义千克的质量单位。具体来说,瓦特天平测量电流通过线圈产生的力与线圈质量的重力之间的关系。通过精确测量电流、磁场强度、线圈的转动惯量和扭丝的扭转常数,瓦特天平可以非常精确地确定质量。
瓦特天平的工作原理基于电磁学和力学的基本原理。它使用一个悬挂的线圈,当电流通过线圈时,会产生一个与电流和磁场强度成正比的力。这个力与线圈的重力相平衡,通过测量电流和磁场强度,可以计算出线圈的质量。
瓦特天平的精确度非常高,可以达到微克甚至更小的级别,这使得它成为定义千克单位的理想工具。通过瓦特天平,科学家可以更精确地定义和复制千克的质量标准,从而提高全球质量测量的一致性和准确性。
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