Ampér
Základní jednotka SI · veličina: elektrický proud
01 · Definice
Sedmdesát let se ampér definoval silou, kterou se dva vodiče přitahují. V roce 2019 byl přenesen na elektron: elementární náboj byl zafixován přesně a proud se stal počítáním nábojů za sekundu.
Jeden ampér je tok náboje jednoho coulombu za sekundu — tedy 6,241 509 074·10¹⁸ elementárních nábojů, které každou sekundu projdou průřezem vodiče. Definice spočívá na dvou přesných konstantách: náboji elektronu e a cesiové sekundě. Žádná mechanika, žádné síly — čisté počítání.
Před rokem 2019 se ampérem nazýval proud, při němž se dva nekonečné vodiče ve vzdálenosti jednoho metru přitahují silou 2·10⁻⁷ newtonu na metr délky. Definice byla elegantní, ale v laboratoři neměřitelná: skutečné vodiče nejsou ani nekonečné, ani nekonečně tenké.
02 · Převod
Zadejte proud — pas jej převede
Ampér má čistou desítkovou rodinu předpon — od pikoampéru v čipu po megaampérové přípojnice hliníkárny. Historické jednotky jsou relikty CGS: abampér je přesně deset ampérů a statampér je menší o činitel daný rychlostí světla.
Za potenciálně smrtelný se považuje proud od 30 mA tělem — o dva řády méně, než bere žárovka. Nebezpečný je proud, ne napětí: napětí jej jen protlačuje.
| Jednotka | Název | Hodnota | Kde se vyskytuje |
|---|---|---|---|
| pA | pikoampér | 2·10¹² | svodové proudy hradel v čipech, elektrometrie |
| nA | nanoampér | 2·10⁹ | vstupní proudy zesilovačů, laboratorní elektrometrie |
| µA | mikroampér | 2 000 000 | senzory, hodinky, klidové proudy obvodů |
| mA | miliampér | 2000 | LED, nabíječky, práh nebezpečí 30 mA |
| A | ampér | 2 | základní zápis proudu v SI |
| kA | kiloampér | 0,002 | svařování, startéry, výboje blesků |
| MA | megaampér | 2·10⁻⁶ | elektrolýza hliníku, impulzní zařízení |
Předpony SI jsou desítkové: 1 kA = 10³ A, 1 mA = 10⁻³ A — bez výjimek
03 · Řády velikosti
od svodu v tranzistoru po oblouk bleskuJeden ampér: nabíjení telefonu, LED pásek
04 · Měřicí přístroje
Čím se měří ampéry
Proud se pustí přes kalibrovaný odpor a měří se úbytek napětí. Jednoduché a přesné, ale obvod je nutné rozpojit.
Proudový transformátor nebo Hallův senzor obepne vodič, aniž by se ho dotkl. Obvod zůstává pod zátěží — tak se měří v rozvaděčích a dílnách.
Ohebné vinutí kolem přípojnice: měří impulzní proudy do stovek kiloampérů — výboje, svařování, zkraty.
Kvantový etalon: propouští po jednom elektronu na takt hodin. Přímá realizace nové definice ampéru.
05 · Pravidla zápisu
Značka je velká: A, protože je to příjmení
Jednotka nese jméno Ampèra, proto je značkou velké latinské A bez tečky, zatímco název jednotky se píše s malým: «ampér». Cyrilské «а» a psacístrojové «amp» do záznamů nepatří.
06 · Sousední jednotky
Ampér je branou do elektrické rodiny: coulomb vzniká násobením sekundou a volt s ohmem jsou k němu vázány Ohmovým zákonem. Osm pojmenovaných jednotek SI nese ampér ve své definici.
Kapacita akumulátoru v mA·h je náboj: 2500 mA·h znamená 2,5 ampérhodiny, tedy 9000 coulombů.
07 · Historický oddíl
Ampéry před ampérem
Elektromagnetická jednotka CGS: přesně deset dnešních ampérů. Zrodila se z definice silou mezi vodiči.
Elektrostatická jednotka téže soustavy, menší o činitel 3·10¹⁰: rozdílem je přesně rychlost světla.
Proud vylučující 1,118 mg stříbra za sekundu. Chemický etalon — stříbrný voltametr: snadno reprodukovatelný, ale přesnost narážela na čistotu soli.
Magnetomotorická síla soustavy CGS — «ampérzávity» postaru. 1 Gb = 10/4π ampérzávitů.
V roce 2019 přestal být ampér mechanickou jednotkou
Stará definice silou mezi vodiči činila magnetickou konstantu µ₀ = 4π·10⁻⁷ H/m přesnou z definice — a vázala elektřinu ke kilogramu a metru. Nový ampér závisí jen na náboji elektronu a sekundě: µ₀ se stala měřenou veličinou a proudové etalony se přesunuly ke kvantovým jevům — Josephsonovu voltu a von Klitzingovu ohmu.
Katalog · Mezinárodní soustava jednotek
Pas pro každou veličinu
Sedm základních jednotek, dvaadvacet odvozených s vlastními názvy a archiv soustav vyřazených z užívání. Každá je samostatný list: definice, rozměr, převod, přístroje, pravidla zápisu. Ve 34 jazycích.
Základní jednotky
otevřete pas ampéruOdvozené s vlastním názvem
terakotou — ty, jejichž definice obsahuje ampérHistorické soustavy
archiv zápisůJazyk pasu
36 jazyků. Značka A a vzorce se nepřekládají — jsou totožné ve všech verzích; překládá se popis, příklady a pravidla zápisu pro dané písmo.