وحدة كهربائية تقليدية

الوحدة الكهربائية التقليدية (أو الوحدة التقليدية حيث لا يوجد مجال للالتباس) هي وحدة قياس في مجال الكهرباء ، تعتمد على ما يُسمى "القيم التقليدية" لثابت جوزيفسون ، وثابت فون كليتزينغ الذي اتفقت عليه اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس (CIPM) عام 1988، بالإضافة إلى ΔνCs المستخدمة لتعريف الثانية . تتشابه هذه الوحدات في مقياسها مع وحدات النظام الدولي للوحدات (SI) المقابلة لها، لكنها ليست متطابقة تمامًا نظرًا لاختلاف قيم الثوابت المستخدمة. ويتم تمييزها عن وحدات النظام الدولي للوحدات المقابلة _لها بكتابة الرمز بخط مائل وإضافة الرقم السفلي "90" - على سبيل المثال، يُرمز للفولت التقليدي بالرمز _V90 - حيث بدأ استخدامها دوليًا في 1 يناير 1990.

طُوّر هذا النظام لزيادة دقة القياسات: إذ يُمكن حساب ثوابت جوزيفسون وفون كليتزينغ بدقة عالية، وقابلية تكرار ممتازة، وسهولة في الاستخدام، وهي مُعرّفة بدقة بدلالة الثوابت العامة e و h . تُمثّل الوحدات الكهربائية التقليدية خطوةً هامة نحو استخدام الفيزياء الأساسية "الطبيعية" لأغراض القياس العملية. وقد حظيت هذه الوحدات بقبول دولي كمعيار موازٍ لنظام الوحدات الدولي (SI) ، وهي شائعة الاستخدام خارج نطاق مجتمع الفيزياء في كلٍ من الهندسة والصناعة. يلزم إضافة الثابت c لتحديد وحدات جميع الأبعاد المستخدمة في الفيزياء، كما هو الحال في نظام الوحدات الدولي (SI).

انتقل نظام الوحدات الدولي (SI) إلى تعريفات مكافئة بعد 29 عامًا، ولكن بقيم ثوابت مُحددة لتتوافق بدقة أكبر مع وحدات النظام الدولي القديمة. ونتيجةً لذلك، تختلف الوحدات الكهربائية التقليدية اختلافًا طفيفًا عن وحدات النظام الدولي المقابلة لها، والتي أصبحت الآن بنسب محددة بدقة.

لقد تم اتخاذ عدة خطوات هامة في النصف قرن الماضي لزيادة دقة وفائدة وحدات القياس:

• في عام 1967، عرّف المؤتمر العام الثالث عشر للأوزان والمقاييس (CGPM) الثانية من الزمن الذري في النظام الدولي للوحدات بأنها مدة9 192 631 770 دورة من الإشعاع المقابل للانتقال بين مستويي فرط الدقة للحالة الأرضية لذرة السيزيوم-133. ^{[ 1 ]}
• في عام 1983، أعاد المؤتمر العام السابع عشر للأوزان والمقاييس تعريف المتر بدلالة الثانية وسرعة الضوء، وبذلك تم تحديد سرعة الضوء بدقة299792458 م  ^{/ ث} . [ 2 ^]
• في عام 1988، أوصت اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس (CIPM) باعتماد القيم التقليدية لثابت جوزيفسون على النحو التالي: K _J-90 =483597.9 × 10⁹ ^هرتز /فولت  ^{[ 3 ]} ، وبالنسبة لثابت فون كليتزينغ، فهو بالضبط R K _-90 =25812.807 أوم [ 4  ^] اعتبارًا من 1 يناير ^{1990 .}
• في عام 1991، أشارت الدورة الثامنة عشرة للجنة العامة للأوزان والمقاييس إلى القيم التقليدية لثابت جوزيفسون وثابت فون كليتزينغ. ^{[ 5 ]}
• في عام 2000، وافقت اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس على استخدام تأثير هول الكمي ، مع استخدام قيمة R _K-90 لإنشاء معيار مرجعي للمقاومة. ^{[ 6 ]}
• في عام 2018، قررت اللجنة العامة السادسة والعشرون للأوزان والمقاييس إلغاء القيم التقليدية لثوابت جوزيفسون وفون كليتزينغ مع مراجعة عام 2019 للنظام الدولي للوحدات . ^{[ 7 ]}

تعتمد الوحدات الكهربائية التقليدية على قيم محددة لتردد الانتقال فائق الدقة للسيزيوم-133 ، وثابت جوزيفسون ، وثابت فون كليتزينغ ، حيث يسمح الأولان بقياس عملي دقيق للغاية للوقت والقوة الدافعة الكهربائية ، ويسمح الأخير بقياس عملي دقيق للغاية للمقاومة الكهربائية . ^{[ 8 ]}

• الفولت التقليدي ، V _{= 90} ، هو القوة الدافعة الكهربائية (أو فرق الجهد الكهربائي) المقاسة باستخدام معيار تأثير جوزيفسون، وذلك باستخدام القيمة المحددة لثابت جوزيفسون، K _{= J = 90} ؛ أي من خلال العلاقة K ₌483 597 .9  جيجاهرتز/ فولت 90. _انظر معيار جهد جوزيفسون .
• المقاومة الكهربائية التقليدية ، Ω _{= 90} ، هي المقاومة الكهربائية المقاسة باستخدام معيار تأثير هول الكمي ، وذلك باستخدام القيمة المحددة لثابت فون كليتزينغ، R = _{K = 90} ؛ أي من خلال العلاقة R = _K =25812.807 أوم ₉₀  .​​
• يتم تعريف الوحدات الكهربائية التقليدية الأخرى من خلال العلاقات الطبيعية بين الوحدات التي توازي تلك الخاصة بالنظام الدولي للوحدات، كما هو موضح في جدول التحويل أدناه.

يُعرّف تعديل عام 2019 للنظام الدولي للوحدات جميع هذه الوحدات بطريقة تُثبّت القيم العددية لـ K _J و R _K و Δ ν _Cs بدقة، مع اختلاف طفيف في قيم أول وحدتين عن القيم التقليدية. ونتيجةً لذلك، فإن لهذه الوحدات التقليدية قيمًا دقيقة معروفة بدلالة وحدات النظام الدولي المُعاد تعريفها. ولهذا السبب، لا توجد فائدة من حيث الدقة من الإبقاء على القيم التقليدية.

• ITS-90

• تاريخ الوحدات الكهربائية.