Portál:Fyzika/Odporúčaný článok/18 2009

Výkonové váhy poznáme tiež pod anglickým názvom watt balance sú extrémne presný prístroj na meranie hmotnosti alebo Planckovej konštanty. V roku 1975 ich navrhol Bryan P. Kibble z britského Národného fyzikálneho laboratória (NPL).

Medzinárodná komisia pre miery a váhy v súčasnosti uvažuje dve možnosti zmeny definície kilogramu a výkonové váhy predstavujú zatiaľ najpresnejší spôsob, ako podľa jednej z nich kilogram realizovať. Kilogram je ako posledný z jednotiek definovaný konkrétnym objektom – etalónom.

Výkonové váhy sú vylepšenou verziou prúdových váh, kde sa tiaž telesa porovnáva pomocou rovnoramennej páky s magnetickou silou pôsobiacou na cievku s prúdom. Prvá (statická) fáza experimentu watt balance spočíva práve v tomto meraní. Rovnováhu možno vyjadriť ako rovnosť tiažovej a magnetickej sily

$mg=I\int \mathrm{d}l\times 𝐁,$

kde $m$ je hmotnosť telesa, $g$ je tiažové zrýchlenie, $I$ je prúd v cievke, $𝐁$ je magnetická indukcia vonkajšieho poľa a $dl$ je element dĺžky vodiča, ktorý tvorí cievku. Integrál na pravej strane sa často zapisuje ako $Bl$, kde $l$ je tzv. efektívna dĺžka vodiča:

$mg=IBl.$