Еталони одиниці електричної потужності

Електрична потужність – одна з найважливіших фізичних величин в електриці і радіоелектроніці. Хоча потужність вимірюється від постійного струму до оптичного діапазону хвиль, вимоги до цих вимірювань в різних піддіапазонах не рівнозначні.

Велике значення паливно-енергетичного комплексу в економіці будь-якої країни, активний розвиток енергоприладобудування, енергомашинобудування, внутрішнього і зовнішнього енергетичних ринків постійно вимагають підвищення точності і достовірності вимірювання енергетичних величин, насамперед, електричної потужності і енергії на промисловій частоті (50 Гц).

Тому саме в цьому діапазоні частот (як правило від 20 Гц до 2 кГц), де використовується велика кількість і номенклатура засобів вимірювання потужності і енергії (електролічильників), в промислово розвинутих країнах створюють відповідні державні еталони.

У СРСР у 60-і рр. була забезпечена можливість вимірювання електричної потужності з похибкою 0,05 – 0,2 %. У 70-і рр. ця похибка була зменшена до 0,02 – 0,05 %, а наприкінці 80-х рр. був створений державний еталон із НСП (2–4)·10^-5 на частотах 45 – 65 Гц і не більш 2·10^-4 на частотах до 2,5 кГц. Аналогічний прогрес у вимірюванні енергетичних величин і еталонуванні потужності спостерігається і в інших країнах.

Іншим діапазоном, де вимірювання потужності особливо важливі, є діапазон використання трактів з розподіленими сталими (вище 2-3 ГГц). В цьому діапазоні поняття напруги і струму втрачають сенс, і потужність є основним параметром інтенсивності. Звідси необхідність відповідних еталонів.

Перший еталон потужності ВЧ- і НВЧ-діапазонів у колишньому СРСР був розроблений у 1972 р. у ВНИИМ. Він відтворював одиницю потужності від 10^-3 до 1 Вт у діапазоні частот 0,03 – 10 ГГц [37]. Надалі були створені ДЕ потужності в сантиметровому діапазоні (частота 2,59 – 37,5 ГГц) [19] і в міліметровому діапазоні (37,5 – 178,6 ГГц) [23].

Розглянемо принцип побудови еталонів потужності в названих діапазонах.