Ampéry merajú silu konštantného elektrického prúdu, ktorý prechádza cez dva priame paralelné vodiče. Sú umiestnené vo vákuovom priestore vo vzdialenosti 1 meter od seba, prúd spôsobuje určitú interakčnú silu v úsekoch vodičov. Ampérová jednotka sa nazýva magnetomotorická sila, ktorá vytvára uzavretú slučku, v ktorej prúdi tok elektriny. Hodnota je zahrnutá v siedmich základných jednotkách SI.
Obsah
- Historické pozadie
- Súčasná charakteristika
- Amperov zákon
Historické pozadie
Ampere je merná jednotka, ktorá bola prijatá v Paríži na prvom medzinárodnom kongrese elektrikárov v roku 1881. Veľkosť dostala svoje meno na počesť slávneho fyzika Andreho Ampereho. V tom čase existovala jednotka, ktorá slúžila ako definícia elektriny v dvoch dynach medzi dvoma vodičmi. Sú umiestnené vo vzdialenosti 1 cm od seba. Dnes sa táto hodnota nazýva bio alebo abumper.
Generálna konferencia pre váhy a miery v roku 2011 rozhodla, že hlavné ukazovatele merania budú nanovo definované. Teraz, v medzinárodnom systéme jednotiek, by bežne používané veličiny mali byť založené skôr na vlastnostiach atómov alebo fyzikálnych konštantách než na umelých artefaktoch.
Súčasná charakteristika
Vo formálnej definícii Medzinárodného výboru pre váhy a miery sú ampéry silou konštantnej elektriny prúdiacej cez tenké dlhé vodiče. Musia byť vo vákuu vo vzdialenosti jedného metra.
Prúd spôsobuje interakciu medzi vodičmi, ktorého sila sa rovná súčinu čísla 2 a 10 mínus siedma mocnina pre každý metrový úsek.
V skutočnosti nie je možné vytvoriť takéto podmienky, pretože vodiče majú určitú dĺžku, ako aj prierez. Preto sa veľkosť interakcie zistí pomocou cievok, na ktorých je navinutých veľa závitov drôtu. Táto metóda bola použitá na výpočet štandardu jednotky na bilancii elektrického prúdu. Aby sme určili, čo sa rovná 1 ampéru, zmerali sme moment sily, ktorý pôsobil na cievku s nasmerovanými elektrónmi umiestnenými v magnetickom poli.
V Ruskej federácii sa od roku 1992 norma ampérov určuje nepriamo pomocou Ohmovho zákona. Pri tomto výpočte sa chyba zníži na polovicu. Sila prúdu je tiež vyjadrená ako rýchlosť zmeny náboja.
To znamená, že 1 ampér sa rovná sile elektriny, pri ktorej určité množstvo prechádza cez vodivý prvok za sekundu - jeden prívesok.
Sila prúdu sa dá zistiť vďaka vzorcu: pomer elektrického náboja k času. Označenie použitých množstiev:
- I - indikátor elektriny;
- q je náboj;
- t - obdobie.
Amperov zákon
Francúzsky vedec Ampere prispel nielen k vzniku názvu jednotky merania, ale aj ustanovil určitý fyzikálny zákon. Určuje silu účinku rovnomerného magnetického poľa na vodič, ktorý je v ňom umiestnený.
Jeho hodnota priamo úmerne závisí od dĺžky prúdovodného prvku. Závisí aj od sily pohybu smerovaných elektrónov prúdiacich vo vodiči, vektora magnetickej indukcie a sínusu uhla medzi smerom prvého a druhého exponentu.
Fyzik bol schopný vytvoriť podmienky pre interakciu vodičov s elektrickým prúdom. Ich priťahovanie alebo odpudzovanie je spôsobené práve smerovým pohybom elektrónov. Môžete presnejšie formulovať odpoveď na otázku, čo je to ampér. Toto je sila elektriny, pri ktorej paralelné metrové vodiče interagujú vo vákuu.
Môže byť charakterizovaný niekoľkými procesmi:
- elektrina prechádza v ohrievači až do 10 A;
- bleskový kanál má silu 500 kA;
- elektroforéza - 0,8 mA, s 1 mA = 0,001 A;
- 100W lampa zapnutá - 0,5A.
V každej časti obvodu je indikátor prúdu rovnaký, pretože v uzavretej slučke na akomkoľvek mieste prierezom vodiča preteká každú sekundu rovnaký počet elektrónov. Hodnota indikátora nezávisí od hrúbky vodivého prvku, pretože náboje sa nemôžu hromadiť v jednej oblasti.
Ak vás zaujíma, aké budú ampéry v budúcnosti, tak odpoveď zaznela na poslednom zasadnutí valnej konferencie. Množstvo, ako predtým, určí silu prúdu, ale zároveň musí závisieť od novej definície elektrického náboja.
Okrem toho, čo sa meria v ampéroch, musíte poznať vzťah hodnoty s inými jednotkami SI. Napätie na doskách sa každú sekundu zvýši o jeden volt, ak sa kondenzátor s kapacitou 1 farad nabije elektrinou jeden ampér. Pri prúde vo vodiči rovnajúcemu sa 1 A prejde jeho prierezom každú sekundu elektrický náboj jeden coulomb. Okrem toho sa táto hodnota používa na meranie rozdielu magnetického potenciálu a magnetomotorickej sily.
