Ампер

ампер
ампер
	Демонстрационная модель движущегося железного амперметра . По мере увеличения тока через катушку плунжер втягивается глубже в катушку, а указатель отклоняется вправо.
Общая информация
Система единиц	И
Единица	электрический ток
Символ	А
Назван в честь	Андре-Мари Ампер

Ампер ( / ˈ æ m p ɛər / AM -пара , США : / ˈ æ m p ɪər / AM -peer ; ^[1]^[2]^[3] символ: А ), ^[4] часто сокращается до amp , ^[5] — единица электрического тока в Международной системе единиц (СИ). Один ампер равен 1 кулону (Кл), проходящему мимо точки в секунду. ^[6]^[7]^[8] Он назван в честь французского математика и физика Андре-Мари Ампера (1775–1836), считающегося отцом электромагнетизма наряду с датским физиком Гансом Кристианом Эрстедом .

После переопределения базовых единиц СИ в 2019 году ампер определяется путем фиксации элементарного заряда e равным ровно 1,602 176 634 × 10. ⁻¹⁹ С , ^[6]^[9] Это означает, что ампер — это электрический ток, эквивалентный 10 ¹⁹ элементарные заряды перемещаются каждые 1,602 176 634 секунды или 6,241 509 074 × 10 ¹⁸ элементарные заряды, движущиеся за секунду. До нового определения ампер определялся как ток, проходящий через два параллельных провода на расстоянии 1 метр друг от друга, который создает магнитную силу 2 × 10. ⁻⁷ ньютоны на метр.

Более ранняя система CGS имеет две единицы тока: одна структурирована аналогично системе СИ, а другая использует закон Кулона в качестве фундаментальной зависимости, при этом единица заряда CGS определяется путем измерения силы между двумя заряженными металлическими пластинами. Единица тока CGS тогда определяется как одна единица заряда в секунду. ^[10]

История

Ампер назван в честь французского физика и математика Андре-Мари Ампера (1775–1836), изучавшего электромагнетизм и заложившего основы электродинамики . В знак признания вклада Ампера в создание современной электротехники международная конвенция, подписанная на Международной выставке электричества 1881 года , установила ампер в качестве стандартной единицы электрического измерения электрического тока.

Первоначально ампер определялся как одна десятая единицы электрического тока в системе единиц сантиметр-грамм-секунда . Эта единица измерения, теперь известная как абампер , определялась как величина тока, создающая силу в две дин на сантиметр длины между двумя проводами, находящимися на расстоянии одного сантиметра друг от друга. ^[11] Размер единицы был выбран таким образом, чтобы производные от нее единицы в системе MKSA имели удобный размер.

«Международный ампер» был ранней реализацией ампера, определяемого как ток, который выделял 0,001118 серебра граммов серебра в секунду из раствора нитрата . Позже более точные измерения показали, что этот 0,99985 ток А. составляет ^[12]

Поскольку мощность определяется как произведение тока и напряжения, ампер можно альтернативно выразить в других единицах, используя соотношение $I = P / V$ , и, таким образом, 1 А = 1 Вт/В. Ток можно измерить с помощью мультиметра — устройства, которое измеряет электрическое напряжение, ток и сопротивление.

Прежнее определение в SI

До 2019 года SI определял ампер следующим образом:

Ампер — это такой постоянный ток, который, если его поддерживать в двух прямых параллельных проводниках бесконечной длины с пренебрежимо малым круглым поперечным сечением и помещенных в вакууме на расстоянии одного метра друг от друга, создаст между этими проводниками силу, равную 2 × 10. ⁻⁷ Ньютонов на метр длины. ^[13]^: 113 ^[14]

Закон силы Ампера ^[15]^[16] утверждает, что между двумя параллельными проводами, по которым течет электрический ток, существует сила притяжения или отталкивания. Эта сила используется в формальном определении ампера.

Единица заряда в системе СИ, кулон , была тогда определена как «количество электричества, переносимое за 1 секунду током в 1 ампер». ^[13]^: 144 И наоборот, ток в один ампер — это заряд в один кулон, проходящий мимо заданной точки в секунду:

{\rm {1\ A=1{\frac {C}{s}}.}}

В общем, заряд $Q$ определялся постоянным током $I,$ протекающим в течение времени $t$ по формуле $Q = It$ .

Это определение ампера было наиболее точно реализовано с помощью весов Киббла , но на практике единица поддерживалась посредством закона Ома из единиц электродвижущей силы и сопротивления , вольта и ома , поскольку последние две могли быть связаны с физическими явлениями, которые сравнительно легко воспроизвести: эффект Джозефсона и квантовый эффект Холла соответственно. ^[17]

Методы установления реализации ампера имели относительную погрешность примерно несколько долей из 10. ⁷и включал в себя реализацию ватта, ома и вольта. ^[17]

Настоящее определение

Переопределение базовых единиц СИ в 2019 году определило ампер, приняв фиксированное числовое значение элементарного заряда $e$ равное 1,602 176 634 × 10. ⁻¹⁹ выражается в единице C, равной A⋅s, где секунда определяется через $∆ ν Cs$ , частоту сверхтонкого перехода в невозмущенное основное состояние атома цезия -133. ^[18]

Единица заряда в системе СИ, кулон , «является количеством электричества, переносимого за 1 секунду током в 1 ампер». ^[19] И наоборот, ток в один ампер — это заряд в один кулон, проходящий мимо заданной точки в секунду:

{\rm {1\ A=1\,{\text{C/s}}.}}

В общем, заряд $Q$ определяется постоянным током $I,$ протекающим в течение времени $t$ по формуле $Q = I t$ .

Постоянный, мгновенный и средний ток выражаются в амперах (например, «ток зарядки равен 1,2 А»), а заряд, накопленный (или прошедший через цепь) за определенный период времени, выражается в кулонах (например, « заряд батареи равен 30 000 С "). Отношение ампера (Кл/с) к кулонову такое же, как отношение ватта ( Дж/с) к джоулю .

Единицы, производные от ампера

Международная система единиц (СИ) основана на семи основных единицах СИ: секунде килограмме , метре, , кельвине , ампере, моле и канделе, представляющих семь фундаментальных типов физических величин или «измерений» ( время , длина , масса , температура , электрический ток, количество вещества и сила света соответственно), при этом все остальные единицы СИ определяются с их помощью. Этим производным единицам системы СИ можно либо дать специальные названия, например, ватт, вольт, люкс и т. д., либо определить их в других единицах, например, метр в секунду . Единицы со специальными названиями, производными от ампера:

Количество	Единица	Символ	Значение	В базовых единицах СИ
Электрический заряд	кулон	С	ампер-секунда	A⋅s
Разность электрических потенциалов	вольт	V	Джоуль на кулон	kg⋅m ²⋅s ⁻³⋅A ⁻¹
Электрическое сопротивление	ом	Ой	вольт на ампер	kg⋅m ²⋅s ⁻³⋅A ⁻²
Электрическая проводимость	Сименс	С	ампер на вольт или обратный ом	с ³⋅A ²⋅kg ⁻¹⋅m ⁻²
Электрическая индуктивность	Генри	ЧАС	ом, секунда	kg⋅m ²⋅s ⁻²⋅A ⁻²
Электрическая емкость	лошадь	Ф	кулон на вольт	с ⁴⋅A ²⋅kg ⁻¹⋅m ⁻²
Магнитный поток	Вебер	ВБ	был вторым	kg⋅m ²⋅s ⁻²⋅A ⁻¹
Плотность магнитного потока	Тесла	Т	Вебера на квадратный метр	kg⋅s ⁻²⋅A ⁻¹

Существуют также некоторые единицы СИ, которые часто используются в электротехнике и электроприборах, но определяются независимо от ампера, в частности, герц , джоуль, ватт, кандела, люмен и люкс.

Префиксы СИ

Как и другие единицы СИ, ампер можно изменить, добавив префикс , умножающий его на 10 .

СИ, кратные амперу (А)
Дробные			Множители
Ценить	символ СИ	Имя	Ценить	символ СИ	Имя
10 ⁻¹ А	и	сбежать	10 ¹ А	дА	декаампер
10 ⁻² А	что	сто ампер	10 ² А	ха	гектоампер
10 ⁻³ А	мА	миллиамперы	10 ³ А	кА	килоампер
10 ⁻⁶ А	мкА	микроампер	10 ⁶ А	И	мегаампер
10 ⁻⁹ А	нет данных	наноампер	10 ⁹ А	Джорджия	гигаамперы
10 ⁻¹² А	ПА	пикоампер	10 ¹² А	ОБЛИЦОВКА	Труба
10 ⁻¹⁵ А	фа	фемтоампер	10 ¹⁵ А	Хорошо	ампер
10 ⁻¹⁸ А	аА	аттоампер	10 ¹⁸ А	советник	экзаампер
10 ⁻²¹ А	для	семь ампер	10 ²¹ А	ДЛЯ	зетта ампер
10 ⁻²⁴ А	из А	йоктоампер	10 ²⁴ А	ИЗ	йоттаампер
10 ⁻²⁷ А	РА	ампер	10 ²⁷ А	ДА	Роннаампере
10 ⁻³⁰ А	контроль качества	кектоампер	10 ³⁰ А	контроль качества	кветтаампер

См. также

Ссылки

^ Джонс, Дэниел (2011). Роуч, Питер ; Сеттер, Джейн ; Эслинг, Джон (ред.). Кембриджский словарь английского произношения (18-е изд.). Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-15255-6 .
^ Уэллс, Джон К. (2008). Словарь произношения Лонгмана (3-е изд.). Лонгман. ISBN 978-1-4058-8118-0 .
^ «ампер» . Словарь Merriam-Webster.com . Проверено 29 сентября 2020 г.
^ «2. Базовые единицы СИ» , брошюра SI (8-е изд.), BIPM, заархивировано из оригинала 7 октября 2014 г. , получено 19 ноября 2011 г.
^ SI поддерживает только использование символов и не рекомендует использовать сокращения для единиц измерения. «Международное бюро мер и веса» (PDF) . 2006. с. 130. Архивировано из оригинала (PDF) 14 августа 2017 года . Проверено 21 ноября 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б МБМВ (20 мая 2019 г.). «Практическая практика по определению ампера в системе СИ» . БИПМ . Проверено 18 февраля 2022 г.
^ «2.1. Единица электрического тока (ампер)» , брошюра SI (8-е изд.), BIPM, заархивировано из оригинала 3 февраля 2012 г. , получено 19 ноября 2011 г.
^ Определения базовых единиц: Ампер. Архивировано 25 апреля 2017 г. на Wayback Machine Physics.nist.gov. Проверено 28 сентября 2010 г.
^ Проект резолюции A «О пересмотре Международной системы единиц (СИ)», который будет представлен ГКМВ на ее 26-м заседании (2018 г.) (PDF) , заархивировано из оригинала (PDF) 29 апреля 2018 г. , получено 28 октября 2018 г.
^ Боданис, Дэвид (2005), Electric Universe , Нью-Йорк: Three Rivers Press, ISBN 978-0-307-33598-2
^ Ковальски, Л. (1986), «Краткая история единиц СИ в электричестве» , Учитель физики , 24 (2), Montclair: 97–99, Бибкод : 1986PhTea..24...97K , doi : 10.1119/1.2341955 , заархивировано из оригинала 14 февраля 2002 г.
^ История ампера , Размеры, 1 апреля 2014 г., заархивировано из оригинала 20 октября 2016 г. , получено 20 сентября 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б Международное бюро мер и весов (2006 г.), Международная система единиц (СИ) (PDF) (8-е изд.), ISBN 92-822-2213-6 , заархивировано (PDF) из оригинала 4 июня 2021 г. , получено 16 декабря 2021 г.
^ Монк, Пол М.С. (2004), Физическая химия: понимание нашего химического мира , John Wiley & Sons, ISBN 0-471-49180-2 , заархивировано из оригинала 2 января 2014 г.
^ Сервей, Раймонд А; Джуэтт, JW (2006). Принципы физики Сервея: текст, основанный на исчислении (Четвертое изд.). Бельмонт, Калифорния: Томпсон Брукс/Коул. п. 746. ИСБН 0-53449143-Х . Архивировано из оригинала 21 июня 2013 года.
^ За пределами килограмма: новое определение международной системы единиц , США: Национальный институт стандартов и технологий , 2006 г., заархивировано из оригинала 21 марта 2008 г. , получено 3 декабря 2008 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Приложение 2: Практическая реализация определений единиц: электрические величины» , брошюра SI , BIPM, архивировано с оригинала 14 апреля 2013 г.
^ «ампер (А)» . www.npl.co.uk. Проверено 21 мая 2019 г.
^ Международная система единиц (СИ) (PDF) (8-е изд.), Bureau International des Poids et Mesures , 2006, стр. 144, заархивировано (PDF) из оригинала 5 ноября 2013 г. .

Внешние ссылки

[1] Джонс, Дэниел (2011). Роуч, Питер ; Сеттер, Джейн ; Эслинг, Джон (ред.). Кембриджский словарь английского произношения (18-е изд.). Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-15255-6 .

[2] Уэллс, Джон К. (2008). Словарь произношения Лонгмана (3-е изд.). Лонгман. ISBN 978-1-4058-8118-0 .

[3] «ампер» . Словарь Merriam-Webster.com . Проверено 29 сентября 2020 г.

[4] «2. Базовые единицы СИ» , брошюра SI (8-е изд.), BIPM, заархивировано из оригинала 7 октября 2014 г. , получено 19 ноября 2011 г.

[BIPM2006-5] SI поддерживает только использование символов и не рекомендует использовать сокращения для единиц измерения. «Международное бюро мер и веса» (PDF) . 2006. с. 130. Архивировано из оригинала (PDF) 14 августа 2017 года . Проверено 21 ноября 2011 г.

[MEP_for_amp-6] Jump up to: ^а ^б МБМВ (20 мая 2019 г.). «Практическая практика по определению ампера в системе СИ» . БИПМ . Проверено 18 февраля 2022 г.

[BIPMdefinition-7] «2.1. Единица электрического тока (ампер)» , брошюра SI (8-е изд.), BIPM, заархивировано из оригинала 3 февраля 2012 г. , получено 19 ноября 2011 г.

[8] Определения базовых единиц: Ампер. Архивировано 25 апреля 2017 г. на Wayback Machine Physics.nist.gov. Проверено 28 сентября 2010 г.

[draft-resolution-A-9] Проект резолюции A «О пересмотре Международной системы единиц (СИ)», который будет представлен ГКМВ на ее 26-м заседании (2018 г.) (PDF) , заархивировано из оригинала (PDF) 29 апреля 2018 г. , получено 28 октября 2018 г.

[10] Боданис, Дэвид (2005), Electric Universe , Нью-Йорк: Three Rivers Press, ISBN 978-0-307-33598-2

[11] Ковальски, Л. (1986), «Краткая история единиц СИ в электричестве» , Учитель физики , 24 (2), Montclair: 97–99, Бибкод : 1986PhTea..24...97K , doi : 10.1119/1.2341955 , заархивировано из оригинала 14 февраля 2002 г.

[12] История ампера , Размеры, 1 апреля 2014 г., заархивировано из оригинала 20 октября 2016 г. , получено 20 сентября 2023 г.

[formerSI_definition-13] Jump up to: ^а ^б Международное бюро мер и весов (2006 г.), Международная система единиц (СИ) (PDF) (8-е изд.), ISBN 92-822-2213-6 , заархивировано (PDF) из оригинала 4 июня 2021 г. , получено 16 декабря 2021 г.

[14] Монк, Пол М.С. (2004), Физическая химия: понимание нашего химического мира , John Wiley & Sons, ISBN 0-471-49180-2 , заархивировано из оригинала 2 января 2014 г.

[Serway-15] Сервей, Раймонд А; Джуэтт, JW (2006). Принципы физики Сервея: текст, основанный на исчислении (Четвертое изд.). Бельмонт, Калифорния: Томпсон Брукс/Коул. п. 746. ИСБН 0-53449143-Х . Архивировано из оригинала 21 июня 2013 года.

[Beyond-16] За пределами килограмма: новое определение международной системы единиц , США: Национальный институт стандартов и технологий , 2006 г., заархивировано из оригинала 21 марта 2008 г. , получено 3 декабря 2008 г.

[Electrical_quantities-17] Jump up to: ^а ^б «Приложение 2: Практическая реализация определений единиц: электрические величины» , брошюра SI , BIPM, архивировано с оригинала 14 апреля 2013 г.

[18] «ампер (А)» . www.npl.co.uk. Проверено 21 мая 2019 г.

[19] Международная система единиц (СИ) (PDF) (8-е изд.), Bureau International des Poids et Mesures , 2006, стр. 144, заархивировано (PDF) из оригинала 5 ноября 2013 г. .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

v т и единицы СИ
Базовые единицы	ампер кандела Кельвин килограмм метр крот второй
Производные единицы со специальными именами	беккерель кулон градус Цельсия лошадь серый Генри герц джоуль katal просвет люкс Ньютон ом паскаль радиан Сименс зиверт стерадиан Тесла вольт ватт Вебер
Другие принятые единицы	астрономическая единица Далтон день децибел степень дуги электронвольт га час литр минута минута и секунда дуги ЧЕРЕЗ тонна
См. также	Преобразование единиц Метрические префиксы Исторические определения базовых единиц СИ переопределение 2019 года Система единиц измерения
Категория