Balans (natuurk.) - instrument, dienende om het gewicht van een lichaam te bepalen. In zijn eenvoudigsten vorm bestaat de b. uit een horizontalen, gelijkarmigen hefboom*, die twee schalen draagt. De hefboom wordt in die gevallen juk genoemd. Op de eene schaal wordt het te wegen voorwerp geplaatst, op de andere zooveel gewichtsstukken(waarvan het gewicht eens en voor al bepaald is), totdat er evenwicht is, d.w.z. de hefboom denzelfden stand aanneemt als in onbelasten toestand. Bij gevoelige b., zooals ze veelal voor nauwkeurige wegingen gebezigd worden, rust, teneinde de wrijving zoo gering mogelijk te maken, het juk door middel van een spitse wig van hard staal (mes genaamd) op een plaatje van agaat, terwijl de beide schalen op eene dergelijke wijze op het juk rusten. De drie messen moeten precies evenwijdig aan elkaar zijn, terwijl hun onderlinge afstanden met groote nauwkeurigheid aan elkaar gelijk moeten zijn. Teneinde de messen, zoolang de b. niet gebruikt wordt, te beschermen, kan door middel van eene arrêteerinrichting het juk iets worden opgetild, zoodat het mes niet meer op de agaten plaat rust; tevens worden daardoor de beide schalen iets van het juk opgetild. De doorslag van het juk wordt door middel van een langen wijzer op eene schaalverdeeling afgelezen. Teneinde bij onbelaste schalen dezen wijzer precies op het midden der schaalverdeeling te kunnen brengen, is er aan het juk eenerzijds een zeer klein overwicht bevestigd, dat met behulp van eene schroef iets verzet kan worden. De gevoeligheid eener b. wordt uitgedrukt door den hoek, dien het juk doorslaat voor een bepaald overwicht. Nadere beschouwingen leeren, dat deze des te grooter is, naarmate het juk langer en lichter is, en naarmate de afstand van het zwaartepunt * van het juk tot aan het steunpunt * (de scherpe kant van het mes) kleiner is. Dit zwaartepunt moet, om stabiel evenwicht te kunnen hebben, steeds onder het steunpunt liggen. Verder blijkt de gevoeligheid grooter te zijn, wanneer de drie messen in één vlak liggen, dan wanneer de messen, waaraan de schalen zijn opgehangen, lager liggen dan het mes, dat het juk draagt; derhalve neemt de gevoeligheid af bij doorbuiging van het juk, wanneer aanvankelijk de drie messen in één vlak lagen. Het juk mag derhalve siechts weinig doorbuigen. Daar een lang en licht juk, hetgeen de gevoeligheid vergroot, aan den anderen kant weer betrekkelijk veel doorbuigt, zoo moet een middenweg gekozen worden. De nieuwere b. worden daarom met een kort juk gebouwd, dat zoo licht en onwrikbaar mogelijk geconstrueerd is. Een voordeel van een kort juk is ook daarin gelegen, dat de schommeltijd der b. korter is voor dezelfde gevoeligheid. Zijn de beide armen van het juk niet precies even lang, dan kunnen toch nauwkeurige metingen verricht worden. Daartoe kan in de eerste plaats de methode van de dubbele weging van Gauss worden toegepast. Daarbij wordt het te wegen voorwerp op de schaal A gelegd, waarmede een gewicht P` op schaal B evenwicht moge maken. Vervolgens wordt het voorwerp op schaal B gelegd; laat er in dit geval evenwicht njn, wanneer een gewicht P op schaal A is geplaatst. Het juiste gewicht wordt verkregen als de wortel uit het product van P en P'. In de tweede plaats kan het voorwerp op schaal A worden gelegd en zooveel tarra (hagel, zand e.d.) op schaal B, totdat er evenwicht is. Daarna neemt men het voorwerp van schaal A weg en plaatst er zooveel gewichten op, totdat er wederom evenwicht is. De som der gewichten is dan gelijk aan het gewicht van het voorwerp (weegmethode van Borda). Als gewichtsstukken worden doorgaans stukken van koper of platina gebezigd, het laatstgenoemde metaal speciaal voor de kleinere gewichten. Het kleinste gewicht, dat doorgaans gebezigd wordt, bedraagt 1 m.g. Om nog kleinere onderdeelen van een gram te kunnen wegen, wordt vaak op den eenen arm van het juk een z.g. ruiter verschuifbaar aangebracht, waardoor deze zijde met een klein, veranderlijk gewicht kan worden bezwaard. De verdeeling van de schaal, waarlangs de ruiter bewogen wordt, is zoodanig gemaakt, dat elk schaaldeel aan een bepaald gewicht, b.v. 1 m.g. beantwoordt. De verschuiving van den ruiter kan, ter vermijding van luchtstroomingen, van buiten af geschieden, terwijl de glazen kast, waarin de B. geplaatst is, gesloten blijft. De bij weging te bereiken nauwkeurigheid is zeer groot. Bij eene belasting van 1 K.G. op beide schalen is het mogelijk, een overwicht van 0.1 m.g. te constateeren, d.i. eene nauwkeurigheid van één tienmillioenste; onder zeer gunstige omstandigheden is het gelukt, eene nog tien maal zoo groote nauwkeurigheid te bereiken. Bij geen andere physische grootheid is het mogelijk, een zoodanigen graad van nauwkeurigheid te verkrijgen. Bij zeer nauwkeurige wegingen moet eene correctie worden aangebracht yoor den opwaartschen druk van de lucht, afhankelijk van het volume (zie GAS). Voor het wegen van zeer kleine gewichten zijn uiterst lichte b. geconstrueerd. Bij de microbalans van Nernst is het juk opgehangen in het midden van een horizontaal gespannen draad, die bij een uitslag van het juk gewrongen wordt en dit zoodoende naar zijn evewichtsstand terugdrijft. Met deze b. kunnen gewichten tot 10 m.g. worden gewogen met eene nauwkeurigheid van enkele duizendste deelen van een m.g.
Hydrostatische balans, ter bepaling van het soortelijk gewicht van vaste lichamen en vloeistoffen. Tot dit doel kan eene gewone b. gebezigd worden, die echter voorzien moet zijn van eene inrichting om het juk hooger of lager te kunnen schuiven, waardoor een onder aan eene der schalen opgehangen lichaam al of niet in een vat met vloeistof kan worden ondergedompeld. Tot bepaling van het soortelijk gewicht eener vaste stof wordt het lichaam eerst, nadat het door middel van een dun draadje onder aan de eene schaal is opgehangen, gewogen, zij het gewicht P. Heeft het een volume V, dan geldt de betrekking P = V.s. Vervolgens laat men het juk der b. neer, waardoor het lichaam onder eene vloeistof van bekend soortelijk gewicht s0 wordt gedompeld. Is er, om evenwicht te maken, thans een gewicht P' noodig, dan geldt wegens de wet van Archimedes, de betrekking P' = V. (s—s0). Uit beide vergelijkingen wordt gevonden P —— s = s0. P—P Om het soortelijk gewicht s eener vloeistof te bepalen, wordt een willekeurig lichaam van volume V onder aan de schaal gehangen en in lucht gewogen, zij het gewicht P. Vervolgens wordt het lichaam wederom gewogen, nadat het is ondergedompeld in de te onderzoeken vloeistof. Bedraagt nu het gewicht P', dan geldt de betrekking P—P' = s.V. Ten slotte wordt het lichaam, na onderdompeling in eene vloeistof van bekend soortelijk gewicht s0, ten derden male gewogen. Is nu het gewicht P", dan geldt in dit geval P—P" = s0 V. Uit deze vergelijkingen P—P'
wordt verkregen s = s0. p_p`` Voor de bepaling van het soortelijk gewicht van vloeistoffen volgens deze methode wordt vaak de b, van Westphal, ook wel, ten onrechte, éénarmige b. genoemd, gebezigd. Daarbij hangt aan den eenen arm een glazen lichaam, voorzien van een thermometer, aan den anderen arm een vast gewicht. Het evenwicht wordt verkregen door verschuifbare ruitergewichten van verschillend gewicht. Bij de bepaling wordt het glazen lichaam achtereenvolgens in de te onderzoeken vloeistof en in eene vloeistof van bekend soortelijk gewicht (water) gedompeld, en telkens de gewichtsvermindering bepaald, zooals boven uiteengezet is.
Bij de veerbalans van Jolly, waarbij het lichaam aan eene veer is opgehangen, wordt deze, door toevoeging van gewichten, steeds evenveel uitgerekt. Daar de spanning dus telkens gelijk is, geeft het verschil der toegevoegde gewichten, wanneer het lichaam al of niet ondergedompeld is, het gewichtsverlies bij onderdompeling aan.
Magnetische balans, instrument, geconstrueerd door du Bois *, dienende om de magnetisatie* van ijzer en staal te bepalen. Het bestaat in beginsel uit een ongelijkarmigen hefboom, die, wanneer geen magnetische krachten werken, in horizontalen stand in evenwicht is. Werkt nu aan beide zijden eene gelijke kracht, veroorzaakt door de magnetische aantrekking, dan wordt het evenwicht verbroken en slaat de hefboom naar ééne zijde door. Door middel van loopgewichten kan de horizontale stand echter hersteld worden. Uit den stand dezer gewichten kan de aantrekkende kracht, en met behulp daarvan de magnetisatie worden bepaald.
