يمرّ عبر الحرف A سلك نحاسي بعازل شفاف. تسري فيه ببطء إلكترونات زرقاء. وفي الوسط عدّاد يومض مع كل إلكترون يعبر المقطع. وحول السلك تجري حلقات متقطعة من المجال المغناطيسي. وعلى اليمين تدور إبرة بوصلة لتصير عمودية على السلك ثم تستقر. تعرض الشاشة 6,24·10¹⁸ إلكترون في الثانية — وهذا أمبير واحد.
صفحة الوحدة
وحدة أساسية في النظام الدوليمراجعة 2026-10الأمبير A
وحدة أساسية في النظام الدولي · الكمية: شدة التيار الكهربائي
الأمبير ليس إلا عدًّا للإلكترونات
عندما تُشغَّل غلاية كهربائية، يسري في السلك تيار نحو 10 A. وفي كل ثانية يعبر مقطعَ السلك 62 مليار مليار إلكترون. لا يمكن رؤيتها واحدًا واحدًا، لكن يمكن عدّها: لكل إلكترون الشحنة نفسها.
منذ 2019 يُعرَّف الأمبير عبر الشحنة الأولية e = 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C. الأمبير الواحد هو التيار الذي تمر فيه كل ثانية شحنة قدرها 1/e من الشحنات الأولية، أي نحو 6,24·10¹⁸ إلكترون. وقبل ذلك كان الأمبير يُحدَّد عبر القوة التي يتجاذب بها سلكان يسري فيهما تيار.
من المدهش كم تتحرك الإلكترونات نفسها ببطء. ففي سلك نحاسي مقطعه 1,5 mm² وتياره 10 A تنزاح نحو نصف ملّيمتر في الثانية. ومع ذلك يبدأ التيار فورًا: فالإلكترونات موجودة أصلًا في السلك كله، وتبدأ الحركة معًا تقريبًا.
رمز الأمبير حرف A كبير: سُمّيت الوحدة باسم أندريه ماري أمبير. ويُكتب اسم الوحدة بلا تكبير: «أمبير». ويُرمز لشدة التيار بحرف I كبير. أما a الصغير فهو السنة، وÅ هو الأنغستروم.
التيار والشحنة. الأمبير يقول كم من الشحنة يمر في الثانية، والكولوم هو الشحنة نفسها، والأمبير-ساعة هو الشحنة المخزنة في البطارية. وسرعة التيار مقابل سرعة الإلكترونات: الإشارة تسري في السلك بسرعة الضوء تقريبًا، أما الإلكترونات فتزحف بأجزاء من الملّيمتر في الثانية.
01 · التعريف
شحنة · انجراف · مجالشدة التيار هي الشحنة التي تعبر مقطع موصل في الثانية. وفي الفلز تحمل الإلكترونات الشحنة. فإذا عبر المقطعَ في ثانية واحدة N إلكترون، كان التيار N·e.
تندفع الإلكترونات في الفلز في كل الاتجاهات بسرعة نحو ألف كيلومتر في الثانية. وعندما يُطبَّق جهد على السلك، يتراكب على هذه الحركة العشوائية انزياح مشترك بطيء — الانجراف. وتتوقف سرعته على التيار ومقطع السلك وعدد الإلكترونات الحرة في المتر المكعب من الفلز.
يولّد التيار دائمًا حوله مجالًا مغناطيسيًا. يضعف المجال كلما ابتعدنا عن السلك، وخطوطه حلقات حوله. وبشدة هذا المجال تحديدًا كان الأمبير يُعرَّف من 1948 حتى 2019.
كم إلكترونًا في أمبير واحد
في الأعلى سلك نحاسي وبجانبه بوصلة. بالمنزلق تضبط التيار من بيكوأمبير واحد إلى ألف أمبير، ومقطع السلك. تظهر الإلكترونات في السلك مبطّأة: سرعتها على الشاشة تتناسب مع سرعة الانجراف الحقيقية. يعدّ العدّاد الإلكترونات التي عبرت المقطع. وتنحرف إبرة البوصلة على بعد 5 cm من السلك أكثر كلما ازداد التيار. بالأزرق الإلكترونات، وبالكهرماني النحاس والتسخين، وبالقرمزي المجال المغناطيسي. وفي الأسفل ثلاثة مناظر. «الانجراف» سرعة الإلكترونات عند مقاطع مختلفة. «المجال» شدة الحث حول السلك بحسب المسافة. «المضخة» مضخة الإلكترون الواحد، حيث يُضبط التيار بتردد: I = e·f.
الإلكترونات موجودة في السلك أصلًا
تخيّل أنبوبًا ممتلئًا بالكرات حتى حافته. إذا دفعت كرة من أحد طرفيه، سقطت أخرى فورًا من الطرف الآخر، مع أن كل كرة تحركت قليلًا فقط. وكذلك التيار: ينتشر المجال الكهربائي على طول السلك بسرعة الضوء تقريبًا، فتبدأ الإلكترونات كلها الحركة معًا. يضيء المصباح فورًا، أما الإلكترون الذي دخل السلك عند المفتاح فلن يبلغ المصباح إلا بعد عدة ساعات.
02 · التحويل
الوحدات · الإلكترونات · شحنة البطارياتمن الأمبير إلى الإلكترونات والأمبير-ساعة
أدخل تيارًا. التبويب الأول يحوّله إلى ملّي أمبير وكيلو أمبير وإلكترونات في الثانية. والثاني يبيّن كم من الشحنة يمر في دقيقة وساعة ويوم. والثالث كم من الوقت سيستغرق هذا التيار لتفريغ البطاريات المعتادة.
| {k} | {v} | {note} |
التيار في قناة أيونية واحدة في خلية بضعة بيكوأمبيرات، وفي ضربة برق عشرات الكيلو أمبيرات. وبينهما خمس عشرة مرتبة، وكل ذلك عدد الإلكترونات أو الأيونات في الثانية مضروبًا في الشحنة نفسها e.
04 · أدوات القياس
غلفانومتر · ملقط أمبير · مجزّئ تيار · مضخةيُعرف التيار بما يفعله
{title}
{text}
05 · قواعد الكتابة
A كبير · الأمبير-ساعة على حدةالتيار بالأمبير، والشحنة بالكولوم
يُكتب الأمبير بحرف A كبير مع فراغ بعد العدد. وتوضع البادئات قبله: mA وµA وkA. أما شحنة البطارية فتُكتب بالأمبير-ساعة A·h، لا بالأمبير.
a الصغير هو السنة: «ma» تُقرأ «ملّي سنة». والأمبير-ساعة تتضمن الزمن أصلًا، فعبارة «في الساعة» زائدة. وبادئة الكيلو حرف k صغير، أما K الكبير فهو الكلفن. والحرف u بدل µ مقبول فقط حيث لا تتوفر اليونانية. ويُكتب اسم الوحدة بلا تكبير، وإن كان رمزها كبيرًا.
06 · الوحدات المجاورة
الكهرباء07 · القسم التاريخي
أرشيف · من إبرة أورستد إلى الشحنة الأوليةكيف انتقل الأمبير من القوة إلى العدّ
{title}
{text}
لم يكن ممكنًا بناء الأمبير القديم
من 1948 حتى 2019 كان الأمبير هو التيار الذي يتجاذب عنده سلكان طويلان بلا نهاية ورفيعان بلا حد، بينهما متر، بقوة 2·10⁻⁷ N لكل متر من الطول. التعريف أنيق، لكن لا يمكن بناؤه: لا توجد أسلاك لا نهائية.
عمليًا كان الأمبير يُستخرج من الفولت والأوم بقانون أوم. ومنذ 1990 كان الفولت والأوم يُحقَّقان بظاهرتي جوزفسون وهول الكموميتين، اللتين تدخل فيهما الشحنة الأولية. أي إن الأمبير كان يستند أصلًا إلى e، ولكن بصورة غير مباشرة.
جعل التعريف الجديد ذلك مباشرًا. وعلى اليمين مضخة الإلكترون الواحد: في كل دورة تنقل إلكترونًا واحدًا بالضبط. وتيار المضخة هو تردد الدورة مضروبًا في e. وحتى الآن تعطي هذه المضخات تيارات من رتبة النانو أمبير، لكن العدّ يجري حرفيًا إلكترونًا تلو إلكترون.
فهرس الكميات
الكهرباء · 12 صفحة
الفهرس · كل الكميات في صفحة واحدةالمختبر عند مدخل الفهرسقطرة حمض تغيّر لون العصير، والملح يلوّن اللهب، والماء يتجمد بنقرة. وتحتها كل صفحات Simetrium بحسب المجال وبالترتيب الأبجدي.افتح الفهرس ←
