Ampéry měří sílu konstantního elektrického proudu, který prochází dvěma přímými paralelními vodiči. Jsou umístěny ve vakuovém prostoru ve vzdálenosti 1 metru od sebe, proud vyvolává v úsecích vodičů určitou interakční sílu. Jednotka měření ampér se nazývá magnetomotorická síla, která vytváří uzavřenou smyčku, ve které proudí proud elektřiny. Hodnota je zahrnuta do sedmi základních jednotek SI.
Obsah
- Historické pozadí
- Současná charakteristika
- Amperův zákon
Historické pozadí
Ampere je měrná jednotka, která byla přijata v Paříži na prvním mezinárodním kongresu elektrikářů v roce 1881. Velikost dostala své jméno na počest slavného fyzika Andre Ampere. V té době existovala jednotka, která sloužila jako definice elektřiny ve dvou dynech mezi dvěma vodiči. Jsou umístěny ve vzdálenosti 1 cm od sebe. Dnes se této hodnotě říká bio nebo abumper.
Generální konference pro váhy a míry v roce 2011 rozhodla, že hlavní ukazatele měření budou nově definovány. Nyní, v mezinárodní soustavě jednotek, by měly být běžně používané veličiny založeny spíše na vlastnostech atomů nebo fyzikálních konstantách než na umělých artefaktech.
Současná charakteristika
Ve formální definici Mezinárodního výboru pro váhy a míry jsou ampéry silou konstantní elektřiny proudící tenkými dlouhými vodiči. Musí být ve vakuu ve vzdálenosti jednoho metru.
Proud způsobuje interakci mezi vodiči, jehož síla se rovná součinu čísla 2 a 10 mínus sedmá mocnina pro každý metrový úsek.
Ve skutečnosti není možné takové podmínky vytvořit, protože vodiče mají určitou délku a také průřez. Proto se velikost interakce zjišťuje pomocí cívek, na kterých bylo navinuto mnoho závitů drátu. Tato metoda byla použita pro výpočet standardu jednotky na bilanci elektrického proudu. Aby určili, co se rovná 1 ampéru, měřili moment sil, které působily na cívku s nasměrovanými elektrony umístěnými v magnetickém poli.
V Ruské federaci je od roku 1992 etalon ampérů určován pomocí Ohmova zákona nepřímým způsobem. Při tomto výpočtu je chyba poloviční. Síla proudu je také reprezentována jako rychlost změny náboje.
To znamená, že 1 ampér se rovná síle elektřiny, při které její určité množství projde vodivým prvkem za sekundu - jeden přívěsek.
Sílu proudu lze zjistit díky vzorci: poměr elektrického náboje k času. Označení použitých množství:
- I - indikátor elektřiny;
- q je náboj;
- t - perioda.
Amperův zákon
Francouzský vědec Ampere nejen přispěl ke vzniku názvu jednotky měření, ale také ustanovil určitý fyzikální zákon. Určuje sílu účinku rovnoměrného magnetického pole na vodič, který je v něm umístěn.
Jeho hodnota závisí přímo úměrně na délce proudovodného prvku. Závisí také na síle pohybu směrovaných elektronů proudících ve vodiči, vektoru magnetické indukce a sinu úhlu mezi směrem prvního a druhého exponentu.
Fyzikovi se podařilo stanovit podmínky pro interakci vodičů s elektrickým proudem. Jejich přitahování nebo odpuzování je způsobeno právě směrovým pohybem elektronů. Můžete přesněji formulovat odpověď na otázku, co je to ampér. To je síla elektřiny, při které paralelní metr dlouhé vodiče interagují ve vakuu.
Může být charakterizován několika procesy:
- elektřina prochází v ohřívači až 10 A;
- bleskový kanál má sílu 500 kA;
- elektroforéza - 0,8 mA, s 1 mA = 0,001 A;
- 100W žárovka zapnutá - 0,5A.
V každé části obvodu je indikátor proudu stejný, protože v uzavřené smyčce v libovolném místě průřezem vodiče proteče každou sekundu stejný počet elektronů. Hodnota indikátoru nezávisí na tloušťce vodivého prvku, protože náboje se nemohou hromadit v jedné oblasti.
Pokud vás zajímá, jaké budou ampéry v budoucnu, pak odpověď zazněla na posledním zasedání valné konference. Veličina bude stejně jako dříve určovat sílu proudu, ale zároveň musí záviset na nové definici elektrického náboje.
Kromě toho, co se měří v ampérech, musíte znát vztah hodnoty s jinými jednotkami SI. Napětí na deskách se každou sekundu zvýší o jeden volt, pokud je kondenzátor s kapacitou 1 farad nabit elektřinou o velikosti jednoho ampéru. Při síle proudu 1 A ve vodiči projde jeho průřezem za každou sekundu elektrický náboj o velikosti jednoho coulombu. Tato hodnota se navíc používá k měření rozdílu magnetického potenciálu a magnetomotorické síly.
