از میان حرف A سیمی مسی با روکش شفاف می‌گذرد. در آن الکترون‌های آبی آهسته پیش می‌روند. در میانه شمارنده‌ای هست که با گذر هر الکترون از مقطع چشمک می‌زند. گرد سیم حلقه‌های خط‌چین میدان مغناطیسی می‌چرخند. در سمت راست عقربهٔ قطب‌نما عمود بر سیم می‌چرخد و آرام می‌گیرد. نمایشگر 6,24·10¹⁸ الکترون در ثانیه را نشان می‌دهد — این یک آمپر است.
برگهٔ یکا
یکای پایهٔ SIویرایش 2026-10آمپر A
یکای پایهٔ SI · کمیت: شدت جریان الکتریکی
آمپر چیزی جز شمردن الکترون‌ها نیست
وقتی کتری برقی روشن می‌شود، از سیم جریانی حدود 10 A می‌گذرد. هر ثانیه 62 میلیارد میلیارد الکترون از مقطع سیم عبور می‌کنند. نمی‌توان آن‌ها را یکی‌یکی دید، اما می‌توان شمرد: بار همهٔ الکترون‌ها یکسان است.
از 2019 آمپر از راه بار بنیادی e = 1,602 176 634·10⁻¹⁹ C تعریف می‌شود. یک آمپر جریانی است که در آن هر ثانیه باری به اندازهٔ 1/e بار بنیادی می‌گذرد، یعنی حدود 6,24·10¹⁸ الکترون. پیش از آن آمپر را از راه نیرویی تعیین می‌کردند که دو سیم حامل جریان یکدیگر را با آن می‌ربایند.
شگفت‌آور است که خود الکترون‌ها چه آهسته حرکت می‌کنند. در سیم مسی با مقطع 1,5 mm² و جریان 10 A، آن‌ها حدود نیم میلی‌متر در ثانیه جابه‌جا می‌شوند. با این حال جریان بی‌درنگ برقرار می‌شود: الکترون‌ها از پیش در سراسر سیم هستند و تقریباً هم‌زمان به راه می‌افتند.
نماد آمپر A بزرگ است: یکا به نام آندره-ماری آمپر نام‌گذاری شده است. نام یکا با حروف کوچک نوشته می‌شود: «آمپر». شدت جریان با I بزرگ نشان داده می‌شود. a کوچک سال است و Å آنگستروم.
جریان و بار. آمپر می‌گوید چه مقدار بار در ثانیه می‌گذرد، کولن خود بار است و آمپرساعت بار ذخیره‌شده در باتری. و سرعت جریان در برابر سرعت الکترون‌ها: سیگنال تقریباً با سرعت نور در سیم می‌رود، اما خود الکترون‌ها با کسری از میلی‌متر در ثانیه می‌خزند.
01 · تعریف
بار · رانش · میدانشدت جریان باری است که در هر ثانیه از مقطع رسانا می‌گذرد. در فلز بار را الکترون‌ها حمل می‌کنند. اگر در یک ثانیه N الکترون از مقطع بگذرد، جریان برابر N·e است.
الکترون‌ها در فلز با سرعتی حدود هزار کیلومتر در ثانیه به هر سو می‌جهند. وقتی به سیم ولتاژ اعمال شود، بر این حرکت بی‌نظم جابه‌جایی مشترک آهسته‌ای افزوده می‌شود — رانش. سرعت آن به جریان، مقطع سیم و شمار الکترون‌های آزاد در هر متر مکعب فلز بستگی دارد.
جریان همیشه پیرامون خود میدان مغناطیسی می‌سازد. میدان با دور شدن از سیم ضعیف می‌شود و خطوط آن حلقه‌هایی گرد سیم‌اند. آمپر از 1948 تا 2019 دقیقاً با شدت همین میدان تعریف می‌شد.
در یک آمپر چند الکترون هست
بالا سیمی مسی و کنارش قطب‌نما. با لغزنده جریان را از یک پیکوآمپر تا هزار آمپر و مقطع سیم را تنظیم کنید. الکترون‌ها در سیم آهسته‌شده نشان داده می‌شوند: سرعتشان روی صفحه با سرعت واقعی رانش متناسب است. شمارنده الکترون‌هایی را که از مقطع گذشته‌اند می‌شمارد. عقربهٔ قطب‌نما در 5 cm از سیم هرچه جریان بیشتر باشد بیشتر منحرف می‌شود. آبی الکترون‌ها، کهربایی مس و گرم شدن، و ارغوانی میدان مغناطیسی است. پایین سه نما هست. «رانش» سرعت الکترون‌ها در مقطع‌های گوناگون است. «میدان» القای مغناطیسی پیرامون سیم بر حسب فاصله است. «پمپ» پمپ تک‌الکترونی است که در آن جریان با یک بسامد تعیین می‌شود: I = e·f.
الکترون‌ها از پیش در سیم‌اند
لوله‌ای را تصور کنید که تا لبه پر از گوی است. اگر از یک سر گویی را به درون برانید، از سر دیگر بی‌درنگ گوی دیگری بیرون می‌افتد، هرچند هر کدام تنها اندکی جابه‌جا شده است. جریان هم همین‌طور است: میدان الکتریکی تقریباً با سرعت نور در طول سیم پخش می‌شود و همهٔ الکترون‌ها با هم به حرکت درمی‌آیند. لامپ بی‌درنگ روشن می‌شود، اما الکترونی که کنار کلید وارد سیم شد، تنها پس از چند ساعت به لامپ می‌رسد.
02 · تبدیل
یکاها · الکترون‌ها · بار باتریاز آمپر به الکترون و آمپرساعت
جریانی وارد کنید. زبانهٔ نخست آن را به میلی‌آمپر، کیلوآمپر و الکترون در ثانیه برمی‌گرداند. دومی نشان می‌دهد در یک دقیقه، یک ساعت و یک روز چه مقدار بار می‌گذرد. سومی، این جریان باتری‌های معمولی را در چه مدت خالی می‌کند.
| {k} | {v} | {note} |
جریان در یک کانال یونی سلول چند پیکوآمپر است و در یک آذرخش ده‌ها کیلوآمپر. میان آن‌ها پانزده مرتبهٔ بزرگی است، و همه‌اش شمار الکترون‌ها یا یون‌ها در ثانیه ضرب در همان بار e است.
04 · ابزارهای اندازه‌گیری
گالوانومتر · آمپرمتر انبری · شنت · پمپجریان را از کاری که می‌کند می‌شناسند
{title}
{text}
05 · قواعد نگارش
A بزرگ · آمپرساعت جداجریان به آمپر، بار به کولن
آمپر با A بزرگ و یک فاصله پس از عدد نوشته می‌شود. پیشوندها پیش از آن می‌آیند: mA، µA، kA. بار باتری به آمپرساعت A·h نوشته می‌شود، نه به آمپر.
a کوچک سال است: «ma» خوانده می‌شود «میلی‌سال». آمپرساعت خود زمان را دارد و «در ساعت» زائد است. پیشوند کیلو k کوچک است؛ K بزرگ کلوین است. حرف u به جای µ فقط جایی پذیرفته است که یونانی در دسترس نباشد. نام یکا با حروف کوچک نوشته می‌شود، هرچند نمادش بزرگ است.
06 · یکاهای همسایه
الکتریسیته07 · بخش تاریخی
بایگانی · از عقربهٔ اورستد تا بار بنیادیآمپر چگونه از نیرو به شمارش رسید
{title}
{text}
آمپر قدیم را نمی‌شد ساخت
از 1948 تا 2019 آمپر جریانی بود که در آن دو سیم بی‌نهایت بلند و بی‌نهایت نازک به فاصلهٔ یک متر، یکدیگر را با نیروی 2·10⁻⁷ N بر هر متر طول می‌ربایند. تعریف زیباست، اما ساختنی نیست: سیم بی‌پایان وجود ندارد.
در عمل آمپر را با قانون اهم از ولت و اهم به دست می‌آوردند. و ولت و اهم از 1990 با اثرهای کوانتومی جوزفسون و هال بازسازی می‌شدند که بار بنیادی در آن‌ها حضور دارد. پس آمپر از پیش بر e تکیه داشت، فقط غیرمستقیم.
تعریف تازه این را مستقیم کرد. در سمت راست پمپ تک‌الکترونی است: در هر چرخه دقیقاً یک الکترون جابه‌جا می‌کند. جریان پمپ برابر بسامد چرخه ضرب در e است. فعلاً چنین پمپ‌هایی جریان‌هایی در حد نانوآمپر می‌دهند، اما شمارش به معنای واقعی الکترون به الکترون پیش می‌رود.
فهرست کمیت‌ها
الکتریسیته · 12 برگه
فهرست · همهٔ کمیت‌ها در یک صفحهآزمایشگاه دمِ ورودی فهرستیک قطره اسید رنگ آب‌میوه را تغییر می‌دهد، نمک شعله را رنگی می‌کند، آب با یک ضربه یخ می‌زند. زیر آن‌ها همهٔ برگه‌های Simetrium، بر پایهٔ رشته و به ترتیب الفبا.باز کردن فهرست ←
