Ампер - Ampere


Из Википедии, свободной энциклопедии
ампер
Амперметр hg.jpg
Демонстрационная модель движущегося железного амперметра . Поскольку ток через катушку возрастает, поршень втягивается дополнительно в катушку и указатель отклоняется вправо.
Основная информация
Системный блок Базовый блок С.И.
Единица Электрический ток
Условное обозначение A 
Названный в честь Андре-Мари Ампер

Амперные ( / æ м р ɪər , æ м р ɪər / ; символ: А), часто сокращается до «усилитель», это базовый блок из электрического тока в Международной системе единиц (СИ). Она названа в честь Андре-Мари Ампер (1775-1836), французский математик и физик, считается отцом электродинамики .

Международная система единиц определяет ампер в терминах других базовых блоков путем измерения электромагнитной силы между электрическими проводами , несущих электрическим током. Ранее система измерения РКИ была две различных определений тока, один , по существу такими же , как СИ, а другой с помощью электрического заряда в качестве базового блока, с блоком заряда , определенным путем измерения силы между двумя заряженными металлическими пластинами. Амперная затем определяются как один кулоны заряда в секунду. В SI, блок заряда, кулоновское, определяется как заряда , переносимого один ампер в течение одной секунды.

Новые определения в терминах инвариантных констант природы, в частности, элементарный заряд , вступит в силу 20 мая 2019 года.

Определение

Иллюстрация определения блока амперной

СИ определяет ампер следующим образом:

Амперной является то , что стабилизированный ток , который, если поддерживается в двух прямых параллельных проводников бесконечной длины, пренебрежимо малого круглого поперечного сечения, и помещают один метр друг от друга в вакууме, будет производить между этими проводниками силу , равную 2 × 10 -7 ньютонов на метр длины.

Закон ампера гласит , что существует сила притяжения или отталкивания между двумя параллельными проводами , несущий электрический ток. Эта сила используется в формальном определении ампера.

Единица СИ заряда, то кулоны , «это количество электричества , переносимое в 1 секунду током 1 ампер». С другой стороны , ток одного ампера является один кулонов заряда происходит мимо заданной точки на вторую:

В общем, заряд Q определяется устойчивым током I , протекающим в течение времени Т , как Q = It .

Константа, мгновенное и среднее значение тока выражены в амперах (как в «зарядный ток составляет 1,2 А») и заряд , накопленный, или пропускают через цепь в течение определенного периода времени выражается в кулонах (как в « батареи заряд 30 000  С «). Отношение ампера (С / с) к кулоновским то же самое, что и ватт (Дж / с) к джоуль .

история

Амперной был первоначально определен как одной десятой единицы электрического тока в СГС . Это подразделение, теперь известно как abampere , была определена как количество тока , который генерирует силу двух дин на сантиметр длины между двумя проводами один сантиметр друг от друга. Размер блока был выбран таким образом , что звенья , полученные из него в MKSA системе будет удобно размера.

«Международная амперный» была ранняя реализацией ампера, определяемая как ток , который будет депонировать 0,001 118  грамм серебра в секунду из нитрата серебра раствора. Позже, более точные измерения показали , что этот ток 0,999 85 .

Так как мощность определяется как произведение тока и напряжения, ампер , альтернативно , может быть выражен в терминах других единиц с помощью соотношения I = P / V, и , следовательно , 1 ампер равен 1 Вт / V. Ток может быть измерен с помощью мультиметра, устройство , которое может измерять электрическое напряжение, ток, сопротивление и.

реализация

Стандарт ампера наиболее точно реализована с использованием Kibble баланса , но на практике поддерживается с помощью закона Ома от единицы электродвижущей силы и сопротивления , на вольт и Ом , так как последние два могут быть привязаны к физическим явлениям, которые относительно легко воспроизводить, на переход Джозефсона и квантовый эффект Холла , соответственно.

В настоящее время метода , чтобы установить реализацию ампера имеет относительную неопределенность приблизительно нескольких частей в 10 7 , и включают реализации ватт, Омы и вольты.

Предлагаемое определение будущего

Вместо определения в терминах силы между двумя токонесущими проводами, было предложено , что ампер должен быть определен в терминах скорости потока элементарных зарядов. Поскольку кулоновское приблизительно равна 6.241 5093 × 10 18 элементарных зарядов (таких , как те , несут протонов , или отрицательной тех переносится электронами ), один Ампер приблизительно равен 6.241 5093 × 10 18 элементарных зарядов движется мимо границы в одну секунду. ( 6,241 5093 × 10 18 является обратной величиной элементарного заряда в кулонах.) Предлагаемое изменение будет определять 1 А как ток в направлении потока определенного количества элементарных зарядов в секунду. В 2005 году Международный комитет мер и весов (МКМВ) согласились изучить предлагаемые изменения. Новое определение обсуждалось на 25 - е Генеральной конференции по мерам и весам (ГК) в 2014 году , но до поры до времени не было принято.

Повседневные примеры

Тока, типичных системах распределения энергии постоянного напряжения, как правило , диктуется мощности ( Вт ) , потребляемой системой и рабочим напряжением. По этой причине приведенные ниже примеры сгруппированы по уровню напряжения.

ЦП - 1 В DC

  • Современные процессоры для ноутбуков (до 15 ... 45 Вт на 1 V): до 15 ... 45 A
  • Современные высокопроизводительные процессоры (до 65 ... 140 Вт при 1,15 V): до 55 ... 120 А

Портативные устройства

  • Слуховой аппарат (обычно 1 мВт при 1,4 В): 700 мкА
  • USB-зарядка адаптер (в качестве источника питания - как правило, 10 Вт при 5 V): 2 А

Внутренние средства двигателя внутреннего сгорания - 12 В постоянного тока

Типичное транспортное средство имеет 12 V аккумулятор. Различные аксессуары, которые рассчитаны на питание от батареи могут включать в себя:

  • Приборная панель света (обычно 2 Вт): 166 мА
  • Основная фара (каждый, как правило, 60 Вт): 5 А
  • Стартер на небольшом автомобиле: 50 А до 200 А

Североамериканское питание внутреннее - 120 В переменном токе

Большинство поставщиков отечественной энергетики Канада, Мексика и США работают на 120 В.

Бытовые автоматические выключатели обычно обеспечивают максимум 15 А или 20 А тока на заданное множество точек.

  • USB-зарядка адаптер (как правило, нагрузка - 10 Вт): 83 мА
  • 22-дюймовый / 56-сантиметровый портативный телевизор (35 Вт): 290 мА
  • Вольфрам лампочка (60-100 Вт): 500-830 мА
  • Тостер, чайник (1,5 кВт): 12,5
  • Фен для волос (1,8 кВт): 15 A

Европейский и Содружество внутренних поставок - 230-240 В переменного тока

Большинство европейских внутренних источников питания работают на 230 В, и большинство Commonwealth поставок отечественных электростанций работают на 240 В. Для того же количества энергии (в ваттах), ток , протекающий конкретной европейской или Commonwealth устройства (в Европе или стране Содружества) будет меньше , чем для эквивалентного североамериканского прибора. Типичные автоматические выключатели обеспечат 16 А.

Ток, протекающий рядом типичных приборов являются:

  • Компактные люминесцентные лампы (11-30 Вт): 56-112 мА
  • 22-дюймовый / 56-сантиметровый портативный телевизор (35 Вт): 145-150 мА
  • Вольфрам лампочка (60-100 Вт): 240-450 мА
  • Тостер, чайник (2 кВт): 9
  • Погружной нагреватель (4,6 кВт): 19-20

Смотрите также

Заметки

Рекомендации

внешняя ссылка