Princípios da balança de Kibble - Clebicar Nogueira, Haroldo Kennedy; Maria de Knegt, Antônio Henricus (Conecte-se! Revista Interdisciplinar de Extensão, 2020)
Para se fazer a certificação de um medidor de energia elétrica, é preciso ter um padrão de referência dentro de especificações precisas, acessíveis e conhecidas. O padrão de referência usado anteriormente a 2018 era uma massa de platina-irídio. Atualmente, essa referência é um múltiplo da constante de Plank, conseguido pelo uso de uma Balança de Kibble. O primeiro passo para se construir a balança é encontrar a constante (com uma aproximação analítica) de linearização da bobina que gera a força magnética da balança. A corrente elétrica fluindo por uma bobina gera uma força magnética que manterá uma pequena massa de teste em equilíbrio com uma massa a ser medida. Por outro lado, para o cálculo a massa, essa constante de aproximação deverá ser eliminada. Para isso serão feitas duas medições em dois modos diferentes da balança. Uma medição de corrente (A) no “modo peso” ou “modo equilíbrio”. A segunda medida, de tensão (V), no “modo velocidade” ou “modo calibração”, nesta última, sem a massa de teste. A constante é comum tanto nas medições e quanto das equações. Igualam-se as duas equações a essa constante, assim esta constante é eliminada. Sabendo-se valor da gravidade, velocidade, o valor da massa pode ser calculado sem aquela imprecisão analítica da constante. O protótipo construído e instalado no Laboratório de Eletromagnetismo do IPUC encontra-se acessível à comunidade acadêmica e mostrou-se relevante também na realização de experimentos em sala de aula da Educação Básica (Ensino Médio), que funcionou como piloto para verificação da potencialidade das descobertas aqui evidenciadas.