عرض مصدر وحدة كهربائية تقليدية

'''الوحدة الكهربائية التقليدية''' (أو '''الوحدة التقليدية''' التي لا يوجد فيها خطر الغموض) هي [[وحدات قياس|وحدة قياس]] في مجال ال[[كهرباء]] تعتمد على ما يسمى بـ«القيم التقليدية» ل[[تدفق مغناطيسي كمي|ثابت جوزيفسن]]، و[[تأثير هول الكمي|ثابت فون كليتزينغ]] المتفق عليه من قبل [[المؤتمر العام للأوزان والمقاييس|اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس]] (CIPM) في عام 1988، وكذلك [[بنية فائقة الدقة|Δ''ν''<sub>Cs</sub>]] تستخدم لتعريف ال[[ثانية]]. هذه الوحدات متشابهة جدًا في المقدار مع وحدات SI المقابلة لها، ولكنها ليست متطابقة بسبب القيم المختلفة المستخدمة للثوابت. يتم تمييزها عن [[نظام الوحدات الدولي|وحدات النظام الدولي]] (SI) المقابلة لها عن طريق تعيين الرمز بخط مائل وإضافة رمز منخفض "90" على سبيل المثال، يحتوي الفولت التقليدي على الرمز ''V''{{sub|90}} حيث دخلوا حيز الاستخدام الدولي في 1 يناير 1990.

طور هذا النظام لزيادة دقة القياسات: يمكن تحقيق ثوابت جوزيفسن وفون كليتزينغ بدقة كبيرة وقابلية للتكرار وسهولة، ويتم تحديدها بدقة من حيث [[ثابت فيزيائي|الثوابت العامة]] ''[[شحنة أولية|e]]'' و''[[ثابت بلانك|h]]''. تمثل الوحدات الكهربائية التقليدية خطوة مهمة نحو استخدام الفيزياء الأساسية «الطبيعية» لأغراض القياس العملية. لقد حققوا القبول كمعيار دولي بالتوازي مع نظام الوحدات SI ويستخدمون بشكل شائع خارج مجتمع الفيزياء في كل من الهندسة والصناعة. ستكون هناك حاجة إلى إضافة الثابت ''[[سرعة الضوء|c]]'' لتحديد الوحدات لجميع الأبعاد المستخدمة في الفيزياء، كما هو الحال في SI.

قام نظام SI بالانتقال إلى التعريفات المكافئة بعد 29 عامًا ولكن مع قيم الثوابت المحددة لتتناسب مع وحدات SI القديمة بشكل أكثر دقة. وبالتالي، تختلف الوحدات الكهربائية التقليدية اختلافًا طفيفًا عن وحدات SI المقابلة، و[[إعادة تعريف الوحدات الأساسية في النظام الدولي للوحدات|الآن]] بنسب محددة تمامًا.

== التطور التاريخي ==
اتخذ العديد من الخطوات المهمة في نصف القرن الماضي لزيادة دقة وفائدة وحدات القياس:
* في عام 1967، حدد [[المؤتمر العام للأوزان والمقاييس|المؤتمر العام الثالث عشر للأوزان والمقاييس]] (CGPM) الثانية من الزمن الذري في النظام الدولي للوحدات على أنها مدة 9192631770 من فترات الإشعاع المقابلة للانتقال بين مستويين [[بنية فائقة الدقة|فائق الدقة]] للحالة القاعية لذرة سيزيوم-133.<ref>{{استشهاد ويب |عنوان=Resolution 1 of the 13th CGPM (1967) – SI unit of time (second) |مسار= https://www.bipm.org/en/CGPM/db/13/1/ |تاريخ الوصول=2019-02-18|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20210411132806/https://www.bipm.org/en/CGPM/db/13/1/|تاريخ أرشيف=2021-04-11}}</ref>
* في عام 1983، أعادت CGPM للدورة السابعة عشرة تعريف ال[[متر]] من حيث الثانية وسرعة الضوء، وبالتالي حددت سرعة الضوء بدقة 299792458 م/ث.<ref>{{استشهاد ويب |عنوان=Resolution 1 of the 17th CGPM (1983) – Definition of the metre |مسار= https://www.bipm.org/en/CGPM/db/17/1/ |تاريخ الوصول=2019-02-18|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20210408120646/https://www.bipm.org/en/CGPM/db/17/1/|تاريخ أرشيف=2021-04-08}}</ref>
* في عام 1988، أوصت CIPM باعتماد القيم التقليدية لثابت جوزيفسن كما هو بالضبط {{بدون لف|1=''K''{{sub|J-90}} = {{val|483597.9|e=9|u=Hz/V}}}}<ref>{{استشهاد ويب |مسار= https://www.bipm.org/en/CIPM/db/1988/1/ |عنوان=CIPM, 1988: Recommendation 1 – Representation of the volt by means of the Josephson effect |تاريخ الوصول=2019-02-18|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20210121214055/https://www.bipm.org/en/CIPM/db/1988/1/|تاريخ أرشيف=2021-01-21}}</ref> ولثابت فون كليتزينغ تمامًا {{بدون لف|1=''R''{{sub|K-90}} = {{val|25812.807|u=Ω}}}}<ref>{{استشهاد ويب |مسار= https://www.bipm.org/en/CIPM/db/1988/2/ |عنوان=CIPM, 1988: Recommendation 2 – Representation of the ohm by means of the quantum Hall effect |تاريخ الوصول=2019-02-18|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20210121221140/https://www.bipm.org/en/CIPM/db/1988/2/|تاريخ أرشيف=2021-01-21}}</ref> اعتبارًا من 1 يناير 1990.
* في عام 1991، لاحظت CGPM للدورة الثامنة عشرة القيم التقليدية لثابت جوزيفسن وثابت فون كليتزينغ.<ref>{{استشهاد ويب |عنوان=Resolution 2 of the 19th CGPM (1991) – The Josephson and quantum-Hall effects |مسار= https://www.bipm.org/en/CGPM/db/19/2/ |تاريخ الوصول=2019-02-18 |مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20210126100105/https://www.bipm.org/en/CGPM/db/19/2/|تاريخ أرشيف=2021-01-26}}</ref>
* في عام 2000، وافقت CIPM على استخدام [[تأثير هول الكمي]]، مع استخدام قيمة ''R''{{sub|K-90}} لإنشاء معيار مرجعي للمقاومة.<ref>{{استشهاد ويب |عنوان=CIPM, 2000 – use of the von Klitzing constant to express the value of a reference standard of resistance as a function of the quantum Hall effect |مسار= https://www.bipm.org/en/committees/cipm/cipm-2000.html |تاريخ الوصول=2019-02-18 |مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20210121212712/https://www.bipm.org/en/committees/cipm/cipm-2000.html|تاريخ أرشيف=2021-01-21}}</ref>
* في عام 2018، قررت CGPM للدورة السادسة والعشرون إلغاء القيم التقليدية لثوابت جوزيفسن وفون كليتزينغ مع [[إعادة تعريف الوحدات الأساسية في النظام الدولي للوحدات|إعادة تعريف 2019 للوحدات الأساسية للنظام الدولي للوحدات]].<ref>{{استشهاد ويب |مسار= https://www.bipm.org/utils/common/pdf/CGPM-2018/26th-CGPM-Resolutions.pdf |عنوان=26th CGPM Resolutions |موقع=BIPM |تاريخ الوصول=2019-02-18|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20201204110012/https://www.bipm.org/utils/common/pdf/CGPM-2018/26th-CGPM-Resolutions.pdf|تاريخ أرشيف=2020-12-04}}</ref>

== تعريف ==
تعتمد الوحدات الكهربائية التقليدية على القيم المحددة لتردد انتقال [[نظائر السيزيوم#سيزيوم–133|السيزيوم-133]] [[بنية فائقة الدقة|فائق الدقة]]، [[تدفق مغناطيسي كمي|وثابت جوزيفسن]] و[[تأثير هول الكمي|ثابت فون كليتزينغ]]، وهما الأولان اللذان يتيحان قياسًا عمليًا دقيقًا للغاية لل[[زمن]] و[[قوة دافعة كهربائية|القوة الدافعة الكهربائية]]، والأخير يتيح إجراء عملي دقيق للغاية قياس [[المقاومة والمواصلة الكهربائية|المقاومة الكهربائية]].<ref name=CODATA2014>{{استشهاد بدورية محكمة
 |الأخير1=Mohr |الأول1=Peter J.
 |الأخير2=Newell |الأول2=David B.
 |الأخير3=Taylor |الأول3=Barry N.
 |سنة=2015
 |عنوان=CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 2014
 |صحيفة=Zenodo
 |arxiv=1507.07956
 |doi=10.5281/zenodo.22826
}}</ref>

{| class="wikitable"
|-
! الثابت
! القيمة الدقيقة التقليدية<br/>(CIPM،{{فاصل}} 1988؛ حتى 2018)
! القيمة التجريبية (بوحدات النظام الدولي)<br/>([[لجنة بيانات العلوم والتقنية|CODATA]]، 2014<ref name=CODATA2014 />)
! القيمة الدقيقة<br>(وحدات النظام الدولي، 2019)
|-
| تردد الانتقال فائق الدقة ل<sup>133</sup>Cs 
| {{ثابت فيزيائي|DnuCs|symbol=yes|ref=no}}
| 
| {{ثابت فيزيائي|DnuCs|symbol=yes}}
|-
| ثابت جوزيفسن
| ''K''{{sub|J-90}} = {{val|483597.9|u=GHz/V}}{{ثابت فيزيائي|KJ90|ref=only}}
| ''K''{{sub|J}} = {{val|483597.8525|(30)|u=GHz/V}}
| ''K''{{sub|J}} = {{كسر|2 × {{val|1.602176634|e=-19|u=C}}|{{val|6.62607015|e=-34|u=J.s}}}}
|-
| ثابت فون كليتزينغ
| ''R''{{sub|K-90}} = {{val|25812.807|u=Ω}}{{ثابت فيزيائي|RK90|ref=only}}
| ''R''{{sub|K}} = {{val|25812.8074555|(59)|u=Ω}}
| ''R''{{sub|K}} = {{كسر|{{val|6.62607015|e=-34|u=J.s}}|({{val|1.602176634|e=-19|u=C}}){{sup|2}}}}
|-
|}

* الفولت التقليدي، ''V''{{sub|90}}، هو القوة الدافعة الكهربائية (أو فرق الجهد الكهربائي) المقاسة مقابل معيار تأثير جوزيفسن باستخدام القيمة المحددة لثابت جوزيفسن، ''K''{{sub|J-90}}؛ أي بالعلاقة ''K''{{sub|J}} = {{val|483597.9|u=GHz/''V''{{sub|90}}}}.
* أوم التقليدي، ''Ω''{{sub|90}}، هو المقاومة الكهربائية المقاسة مقابل معيار تأثير هول الكمي باستخدام القيمة المحددة لثابت فون كليتزينغ، ''R''{{sub|K-90}}؛ أي بالعلاقة ''R''{{sub|K}} = {{val|25812.807|u=''Ω''{{sub|90}}}}.
* يتم تعريف الوحدات الكهربائية التقليدية الأخرى من خلال العلاقات العادية بين الوحدات الموازية لتلك الموجودة في النظام الدولي للوحدات، كما هو موضح في جدول التحويل أدناه.

== التحويل إلى وحدات النظام الدولي ==
{| class="wikitable"
|-
! الوحدة
! الرمز
! التعريف
! العلاقة مع SI
! قيم SI (CODATA 2014)
! قيم SI (2019)
|-
| [[فولت]] تقليدي
| ''V''{{sub|90}}
| ''انظر أعلاه''
| {{كسر|''K''{{sub|J-90}}|''K''{{sub|J}}}}&nbsp;V
| {{val|1.0000000983|(61)|u=V}}
| {{ثابت فيزيائي|V90}}
|-
| [[أوم]] تقليدي
| ''Ω''{{sub|90}} 
| ''انظر أعلاه''
| {{كسر|''R''{{sub|K}}|''R''{{sub|K-90}}}}&nbsp;Ω
| {{val|1.00000001765|(23)|u=Ω}}
| {{ثابت فيزيائي|ohm90}}
|-
| [[أمبير]] تقليدي
| ''A''{{sub|90}} 
| ''V''{{sub|90}}/''Ω''{{sub|90}}
| {{كسر|''K''{{sub|J-90}}|''K''{{sub|J}}}}⋅{{كسر|''R''{{sub|K-90}}|''R''{{sub|K}}}}&nbsp;A
| {{val|1.0000000806|(61)|u=A}}
| {{ثابت فيزيائي|A90}}
|-
| [[كولوم]] تقليدي
| ''C''{{sub|90}}
| [[ثانية|s]]⋅''A''{{sub|90}} = [[ثانية|s]]⋅''V''{{sub|90}}/''Ω''{{sub|90}}
| {{كسر|''K''{{sub|J-90}}|''K''{{sub|J}}}}⋅{{كسر|''R''{{sub|K-90}}|''R''{{sub|K}}}}&nbsp;C
| {{val|1.0000000806|(61)|u=C}}
| {{ثابت فيزيائي|C90}}
|-
| [[واط]] تقليدي
| ''W''{{sub|90}}
| ''A''{{sub|90}}''V''{{sub|90}} = ''V''{{sub|90}}<sup>2</sup>/''Ω''{{sub|90}}
| {{سعة|150%|(}}{{كسر|''K''{{sub|J-90}}|''K''{{sub|J}}}}{{سعة|150%|)}}{{su|b=&nbsp;|p=2|lh=1.5em}}⋅{{كسر|''R''{{sub|K-90}}|''R''{{sub|K}}}}&nbsp;W
| {{val|1.000000179|(12)|u=W}}
| {{ثابت فيزيائي|W90}}
|-
| [[فاراد]] تقليدي
| ''F''{{sub|90}}
| ''C''{{sub|90}}/''V''{{sub|90}} = [[ثانية|s]]/''Ω''{{sub|90}}
| {{كسر|''R''{{sub|K-90}}|''R''{{sub|K}}}}&nbsp;F
| {{val|0.99999998235|(23)|u=F}}
| {{ثابت فيزيائي|F90}}
|-
| [[هنري (وحدة)|هنري]] تقليدي
| ''H''{{sub|90}}
| [[ثانية|s]]⋅''Ω''{{sub|90}}
| {{كسر|''R''{{sub|K}}|''R''{{sub|K-90}}}}&nbsp;H
| {{val|1.00000001765|(23)|u=H}}
| {{ثابت فيزيائي|H90}}
|-
|}

في عام 2019 تحدد إعادة تعريف للوحدات الأساسية SI لجميع هذه الوحدات بطريقة تعمل على إصلاح القيم الرقمية لـ''K''{{sub|J}} و''R''{{sub|K}} وΔ''ν''<sub>Cs</sub> تمامًا، وإن كان ذلك بقيم الأولين التي تختلف قليلاً عن القيم التقليدية. وبالتالي، فإن هذه الوحدات التقليدية جميعها لها قيم دقيقة معروفة من حيث وحدات SI المعاد تعريفها. وبسبب هذا، لا توجد فائدة من الدقة في الحفاظ على القيم التقليدية.

== انظر أيضًا ==
* [[نظام وحدات سنتيمتر غرام ثانية]]
* [[مقياس درجة الحرارة العالمي]]

== المراجع ==
{{مراجع|2}}

{{Systems of measurement}}
{{شريط بوابات|الفيزياء}}

[[تصنيف:كهرومغناطيسية]]
[[تصنيف:علم القياس]]
[[تصنيف:أنظمة الوحدات]]