Kontaktperson
Gunnar Eklund
Forskare
Kontakta Gunnar
Elektrisk resistans
Elektrisk resistans är ett expertisområde vid Riksmätplatsen för elektriska storheter. Här realiseras resistansenheten med högsta möjliga noggrannhet. Vi utför även kalibreringar, mätningar och utvärderingar, samt bedriver forskning relaterat till resistans.
Resistansenheten
Realiseringen av resistansenheten ohm (Ω) sker med hjälp av Kvanthalleffekten som är ett exempel på ett makroskopiskt kvantfysikaliskt fenomen. Realiseringen bygger på att resistansen i en så kallad kvanthallnormal bestäms uteslutande av fundamentala naturkonstanter som ingår i det nya SI-systemets definition. Tidigare var ohm en så kallad härledd enhet eftersom SI-systemet byggde på sju grundenheter ur vilka alla andra SI-enheter kunde härledas. Enheten för strömstyrka, ampere, var den elektriska grundenheten. Den 20 Maj 2019 reviderades SI-systemet och istället för sju grundenheter bygger SI-systemet i dag på sju naturkonstanter som alla SI-enheter kan härledas till. Dessa naturkonstanter har i samband med revideringen också getts fastställda (exakta) värden. Genom att utnyttja Kvanthalleffekten så kan resistansenheten härledas från Plancks konstant h och elementarladdningen e. I praktiken så har resistansenheten realiserats på det här sättet i flera decennier, men revideringen har inneburit att samma realisering nu sker i enlighet med det nya SI-systemets definitioner. Spårbarheten kommer från ett numeriskt värde för kvoten mellan Plancks konstant och elementarladdningen i kvadrat, den så kallade von Klitzingkonstanten RK.
Efter en realisering överförs den realiserade resistansenheten till grupper av 1 Ω till 10 kΩ primär- och sekundärnormaler. Mellan realiseringarna jämförs dessa normaler regelbundet för att säkerställa att resistansenheten upprätthålls med tillräcklig noggrannhet.
Forskning och utveckling
Våra kvanthallnormaler är tillverkade i galliumarsenid (GaAs) eller i grafén och håller en mycket hög internationell standard. Tillsammans med bland annat Chalmers tekniska högskola, och genom flera internationella samarbeten, deltar vi kontinuerligt i forskningsprojekt som syftar till att utveckla morgondagens grafén-normaler. För att säkerställa spårbarheten i vår realisering deltar vi även i internationella jämförelsemätningar. Mätosäkerheten i realiseringen är av storleksordningen 0,013 μΩ/Ω.
Kontakta oss
Kontakta oss om du har frågor angående vårt arbete med elektrisk resistans. Vi erbjuder kalibrering av resistansnormaler och kalibratorer och kan även hjälpa till vid utveckling av nya kalibreringsmetoder. Mer information om vår uppdragskalibrering finner du på våra tjänstesidor.