آمپر
یکای پایه SI · کمیت: شدت جریان الکتریکی
01 · تعریف
هفتاد سال آمپر با نیرویی تعریف میشد که دو سیم با آن یکدیگر را میکشند. در 2019 به الکترون سپرده شد: بار بنیادی دقیقاً تثبیت شد و جریان به شمارش بارها در ثانیه بدل گشت.
یک آمپر شارش بار به اندازه یک کولن در ثانیه است — یعنی 6.241 509 074·10¹⁸ بار بنیادی که هر ثانیه از سطح مقطع رسانا میگذرند. تعریف بر دو ثابت دقیق استوار است: بار الکترون e و ثانیه سزیمی. نه مکانیکی، نه نیرویی — شمارش ناب.
پیش از 2019 آمپر جریانی بود که در آن دو سیم بینهایت به فاصله یک متر با نیروی 2·10⁻⁷ نیوتن بر متر طول یکدیگر را میکشند. تعریفی زیبا اما در آزمایشگاه اندازهناپذیر: سیمهای واقعی نه بینهایتاند و نه بینهایت نازک.
02 · تبدیل
جریانی وارد کنید — گذرنامه آن را تبدیل میکند
آمپر خانواده پیشوندی دهدهی پاکیزهای دارد — از پیکوآمپر درون تراشه تا شینههای مگاآمپری کارخانه آلومینیم. یکاهای تاریخی یادگارهای CGS هستند: آبآمپر دقیقاً ده آمپر است و استاتآمپر با ضریبی که سرعت نور تعیین میکند کوچکتر.
جریان از 30 mA به بالا از بدن بالقوه کشنده شمرده میشود — دو مرتبه کوچکتر از آنچه یک لامپ میکشد. خطرناک جریان است نه ولتاژ: ولتاژ فقط آن را هُل میدهد.
| یکا | نام | مقدار | کجا دیده میشود |
|---|---|---|---|
| pA | پیکوآمپر | 2·10¹² | نشتی گیت در تراشهها، الکترومتری |
| nA | نانوآمپر | 2·10⁹ | جریانهای ورودی تقویتکنندهها، الکترومتری آزمایشگاهی |
| µA | میکروآمپر | 2 000 000 | حسگرها، ساعتها، جریانهای سکون تراشهها |
| mA | میلیآمپر | 2000 | LEDها، شارژرها، آستانه خطر 30 mA |
| A | آمپر | 2 | نگارش پایه جریان در SI |
| kA | کیلوآمپر | 0.002 | جوشکاری، استارترها، تخلیههای آذرخش |
| MA | مگاآمپر | 2·10⁻⁶ | الکترولیز آلومینیم، تأسیسات پالسی |
پیشوندهای SI دهدهیاند: 1 kA = 10³ A و 1 mA = 10⁻³ A — بیاستثنا
03 · مرتبههای بزرگی
از نشتی ترانزیستور تا قوس آذرخشیک آمپر: شارژ تلفن، نوار LED
04 · ابزارهای اندازهگیری
آمپرها را با چه میسنجند
جریان از مقاومتی واسنجیده میگذرد و افت ولتاژ سنجیده میشود. ساده و دقیق، اما مدار باید گشوده شود.
ترانس جریان یا حسگر هال سیم را بیآنکه لمسش کند در بر میگیرد. مدار زیر بار میماند — در تابلوها و کارگاهها چنین میسنجند.
پیچهای نرم گرد شینه: جریانهای پالسی تا صدها کیلوآمپر را میسنجد — تخلیهها، جوشکاری، اتصالهای کوتاه.
استاندارد کوانتومی: در هر چرخه ساعت یک الکترون عبور میدهد. تحقق مستقیم تعریف نو آمپر.
05 · قواعد نگارش
نماد بزرگ است: A، چون نام خانوادگی است
این یکا نام آمپر را بر خود دارد، پس نمادش A لاتین بزرگ و بینقطه است، و نام یکا با حرف کوچک نوشته میشود: «ampere». حرف سیریلیک «а» و «amp» دوران ماشین تحریر جایی در ثبتها ندارند.
06 · یکاهای همسایه
آمپر دروازه خانواده الکتریکی است: کولن با ضرب در ثانیه به دست میآید و ولت و اهم با قانون اهم به آن بستهاند. هشت یکای نامدار SI آمپر را در تعریف خود دارند.
ظرفیت باتری برحسب mA·h یک بار است: 2500 mA·h یعنی 2.5 آمپرساعت، یعنی 9000 کولن.
07 · بخش تاریخی
آمپرهای پیش از آمپر
یکای الکترومغناطیسی CGS: دقیقاً ده آمپر امروزی. از تعریف با نیروی میان سیمها زاده شد.
یکای الکترواستاتیک همان دستگاه، با ضریب 3·10¹⁰ کوچکتر: تفاوت دقیقاً سرعت نور است.
جریانی که در ثانیه 1.118 mg نقره مینشاند. استانداردی شیمیایی — ولتامتر نقره: بازتولیدش آسان بود، اما دقت به خلوص نمک برمیخورد.
نیروی محرکه مغناطیسی دستگاه CGS — «آمپر-دورها» به سبک قدیم. 1 Gb = 10/4π آمپر-دور.
در 2019 آمپر از یکای مکانیکی بودن دست کشید
تعریف کهنه با نیروی میان رساناها ثابت مغناطیسی µ₀ = 4π·10⁻⁷ H/m را بنا به تعریف دقیق میکرد — و الکتریسیته را به کیلوگرم و متر میبست. آمپر نو تنها به بار الکترون و ثانیه وابسته است: µ₀ کمیتی اندازهگرفتنی شد و استانداردهای جریان به پدیدههای کوانتومی کوچیدند — ولت جوزفسون و اهم فون کلیتزینگ.
فهرست · دستگاه بینالمللی یکاها
برای هر کمیت یک گذرنامه
هفت یکای پایه، بیستودو یکای فرعی با نامهای ویژه و بایگانی دستگاههای از رده خارج. هر یک برگی جداگانه است: تعریف، بُعد، تبدیل، ابزارها، قواعد نگارش. به 36 زبان.
یکاهای پایه
گذرنامه آمپر را بگشاییدیکاهای فرعی با نام ویژه
به رنگ سفال — آنهایی که تعریفشان آمپر دارددستگاههای تاریخی
بایگانی نشانههازبان گذرنامه
36 زبان. نماد A و فرمولها ترجمه نمیشوند — در همه نسخههای زبانی یکساناند؛ آنچه ترجمه میشود شرح، مثالها و قواعد نگارش هر خط است.