Amper

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 13 septembrie 2022; verificarea necesită 1 editare .

Amperi (desemnarea rusă: A; internațional: A) este o unitate de măsură pentru puterea curentului electric în Sistemul internațional de unități (SI) , una dintre cele șapte unități SI de bază . În amperi, se măsoară și forța magnetomotoare și diferența de potențial magnetic (denumirea învechită este ampere-turn ) [1] : o forță magnetomotoare de 1 amper (ampere-turn) este o astfel de forță magnetomotoare care creează un circuit închis prin care curge un curent egal cu 1 amper . Pe lângă sistemul SI, amperul este o unitate de putere a curentului și este una dintre unitățile de bază din sistemul de unități MKSA .

Definiție

Pe 16 noiembrie 2018, la a XXVI- a Conferință Generală de Greutăți și Măsuri , a fost adoptată o nouă definiție a amperului, bazată pe utilizarea valorii numerice a sarcinii electrice elementare . Formularea, în vigoare din 20 mai 2019, spune [2] [3] :

Amperul, simbolul A (A), este unitatea SI a curentului electric. Se determină luând valoarea numerică fixă ​​a sarcinii elementare e ca fiind 1,602176634 × 10 −19 atunci când este exprimată în unitatea C , care corespunde lui A c , unde a doua este definită ca

 este frecvența radiațiilor corespunzătoare tranziției dintre două niveluri hiperfine ale stării fundamentale a atomului de cesiu-133 [4] .

Istorie

Origine

Unitatea de măsură propusă la Primul Congres Internațional al Electricienilor [5] (1881, Paris ) și adoptată la Congresul Internațional de Electricitate (1893, Chicago ) [6] poartă numele fizicianului francez André Ampère . Inițial a fost definit ca o zecime din curentul sistemului CGSM (această unitate, cunoscută acum sub numele de abampere sau bio , definea un curent care produce o forță de 2 dine pe centimetru de lungime între doi conductori subțiri la o distanță de 1 cm ) [7] .

Amperi internaționali

În 1893, definiția unității de curent a fost adoptată ca curent necesar pentru depunerea electrochimică a 1,118 miligrame de argint pe secundă dintr-o soluție de azotat de argint [5] . S-a presupus că valoarea unitară nu se va modifica, dar s-a dovedit că s-a modificat cu 0,015%. Această unitate a devenit cunoscută sub numele de amper internațional.

1948 definiție

Definiția amperului, propusă de Comitetul Internațional pentru Greutăți și Măsuri în 1946 și adoptată de Conferința a IX-a Generală pentru Greutăți și Măsuri (CGPM) în octombrie 1948 , se citește [8] [9] [10] :

Amperul este puterea unui curent neschimbabil, care, la trecerea prin doi conductori rectilinii paraleli de lungime infinită și secțiune transversală circulară neglijabilă, situate în vid la o distanță de 1 metru unul de celălalt, ar determina o forță de interacțiune egală cu 2. ⋅ pe fiecare secțiune a conductorului de 1 metru lungime 10 −7 newtoni .

Astfel, definiția originală a fost de fapt returnată.

Din această definiție a amperului, a rezultat că constanta magnetică este egală cu H / m sau, ceea ce este același, N / A² exact . Această afirmație devine clară dacă ținem cont de faptul că forța de interacțiune a doi conductori paraleli infiniti aflați la distanță unul de celălalt, prin care circulă curenți și pe unitatea de lungime, se exprimă prin relația:

După ce definiția contorului a fost schimbată în 1983 (din 1960 a fost legată de lungimea de undă a unei anumite radiații a atomului de cripton-86, iar în 1983 a devenit definită ca distanța pe care o parcurge lumina într-un anumit timp) și a devenit fixă. (adică exact determinată) valoarea vitezei luminii c , ca urmare, valoarea constantei electrice ε 0 a devenit și ea fixă ​​, întrucât ε 0 μ 0 este prin definiție egală cu 1/ c 2 [6] :

F/m ≈ 8,85418781762039 × 10 −12 F m −1 .

Cu toate acestea, definiția amperului, adoptată în 1948, s-a dovedit dificil de implementat și, începând cu anii 1980, dispozitivele cuantice au început să fie utilizate ca implementare practică a standardului amperului, care, folosind legea lui Ohm , a legat amperul de volți și ohm ( 1 A \u003d 1 V / 1 Ohm ), iar acestea, la rândul lor, au fost realizate folosind efectul Josephson și efectul cuantic Hall ca anumite dependențe de constanta Planck h și de sarcina elementară e . Prin urmare, fixarea valorilor numerice ale constantei lui Planck (necesară în primul rând pentru redefinirea kilogramului ) și a sarcinii elementare a făcut posibilă introducerea unei noi definiții a amperului, legată de valorile constantelor fundamentale [6] .

Definiția anului 2019

În 2018, la a 26 -a CGPM , a fost adoptată definiția actuală a amperului și a intrat în vigoare în anul următor (în același timp, vechea definiție a amperului, care era în vigoare din 1948, a fost anulată). Valoarea amperului nu s-a schimbat atunci când definiția a fost schimbată. Cu toate acestea, modificarea definiției a condus la faptul că expresiile de mai sus pentru constantele magnetice și electrice μ 0 și ε 0 au încetat să fie exacte și au început să fie efectuate doar numeric (dar cu mare precizie) și sunt supuse măsurătorilor experimentale. . Incertitudinea standard relativă a μ 0 și ε 0 este egală cu incertitudinea standard relativă a lui α ( constantă de structură fină ), și anume 2,3 × 10 −10 la momentul adoptării rezoluției din 2018 [11] .

Multiplii și submultiplii

În conformitate cu descrierea oficială completă a SI conținută în versiunea actuală a Broșurii SI ( fr.  Broșura SI , ing.  Broșura SI ), publicată de Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri (BIPM) , multiplii și submultiplii zecimali ai amperii se formează folosind prefixe SI standard [ 9] [12] . „Regulamentul privind unitățile de cantități permise pentru utilizare în Federația Rusă”, adoptat de Guvernul Federației Ruse , prevede utilizarea acelorași prefixe în Rusia [13] .

Multiplii Dolnye
magnitudinea titlu desemnare magnitudinea titlu desemnare
10 1 A decaampere da daA 10 -1 A deciampere da dA
10 2 A hectoamper Ha Ha 10 -2 A centiamperi SA cA
10 3 A kiloamperi kA kA 10 -3 A miliamp mA mA
106 A _ megaamperi MA MA 10 -6 A microamp uA µA
10 9 A gigaamp GA GA 10 -9 A nanoamp pe N / A
10 12 A teraampere TA TA 10 -12 A picoamp pA pA
10 15 A petaampere PA PA 10 -15 A femtoampere F fa
10 18 A exaampere EA EA 10 -18 A attoampere aa aA
10 21 A zettaampere PE ZA 10 -21 A zeptoampere pe zA
10 24 A iottaampere in absenta DA 10 -24 A ioctoampere in absenta yA
     recomandat pentru utilizare      aplicarea nu este recomandată

Relația cu alte unități SI

Dacă curentul din conductor este de 1 amper, atunci într-o secundă trece o sarcină egală cu 1 coulomb prin secțiunea transversală [14] .

O diferență de potențial de 1 volt la capetele unui conductor cu o rezistență electrică de 1 ohm creează un curent de 1 amper în el.

Dacă un condensator cu o capacitate de 1 farad este încărcat cu un curent de 1 amper, atunci tensiunea de pe plăci va crește cu 1 volt în fiecare secundă.

Dacă modificați curentul cu o rată de 1 amper pe secundă într-un conductor care are o inductanță de 1 henry , se creează în el o fem de inducție egală cu un volt.

Vezi și

Note

  1. ↑ Forța magnetomotoare // Marea Enciclopedie Sovietică
  2. ↑ Le Système international d'unités (SI) / The International System of Units (SI) . - BIPM, 2019. - P. 20, 132. - ISBN 978-92-822-2272-0 .
  3. ↑ Broșura SI, 2019 , p. 16, 84.
  4. ↑ amperi (A) . www.npl.co.uk. _ Preluat la 21 mai 2019. Arhivat din original la 20 ianuarie 2021.
  5. ↑ 1 2 History of the amper , Sizes, 1 aprilie 2014 , < http://www.sizes.com/units/ampHist.htm > . Preluat la 29 ianuarie 2017. Arhivat 20 octombrie 2016 la Wayback Machine 
  6. ↑ 1 2 3 Broșura SI, 2019 , p. 92-93.
  7. ↑ Kowalski, L, A short history of the SI units in electricity , Montclair , < http://alpha.montclair.edu/~kowalskiL/SI/SI_PAGE.HTML > Arhivat la 29 aprilie 2009 la Wayback Machine 
  8. ↑ Broșura SI, 2019 , p. 48.
  9. ↑ 1 2 Broșura SI Arhivată la 26 aprilie 2006 pe Wayback Machine Description of the SI pe site-ul web al Biroului Internațional de Greutăți și Măsuri .
  10. ↑ Reglementări privind unitățile de cantități permise pentru utilizare în Federația Rusă. Unități de bază ale Sistemului Internațional de Unități (SI) (link inaccesibil) . Fundația federală de informații pentru asigurarea uniformității măsurătorilor . Rosstandart . Preluat la 28 februarie 2018. Arhivat din original la 18 septembrie 2017. 
  11. ↑ Broșura SI, 2019 , p. 82-84.
  12. ↑ Broșura SI, 2019 , p. 27.
  13. ↑ Reglementări privind unitățile de cantități permise pentru utilizare în Federația Rusă (link inaccesibil) . Preluat la 28 decembrie 2014. Arhivat din original la 5 martie 2016. 
  14. ↑ Bodanis, David (2005), Electric Universe , New York: Three Rivers Press, ISBN 978-0-307-33598-2 

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice
 unități SI
Unități de bază
Unități derivate
cu nume speciale
Acceptat pentru
utilizare cu SI
Vezi si