Amper
SI-alapegység · mennyiség: elektromos áramerősség
01 · Definíció
Hetven éven át az ampert azzal az erővel definiálták, amellyel két vezeték vonzza egymást. 2019-ben áthelyezték az elektronra: az elemi töltést pontosan rögzítették, és az áram töltések másodpercenkénti számlálásává vált.
Egy amper egy coulomb töltés árama másodpercenként — vagyis 6,241 509 074·10¹⁸ elemi töltés, amely másodpercenként áthalad a vezető keresztmetszetén. A definíció két pontos állandón nyugszik: az elektron e töltésén és a céziummásodpercen. Semmi mechanika, semmi erő — tiszta számlálás.
2019 előtt ampernek azt az áramot nevezték, amelynél két végtelen vezeték egy méter távolságban 2·10⁻⁷ newton erővel vonzza egymást méterenként. A definíció elegáns volt, de a laborban mérhetetlen: a valódi vezetékek se nem végtelenek, se nem végtelenül vékonyak.
02 · Átváltás
Írj be egy áramot — az útlevél átváltja
Az ampernek tiszta tízes előtagcsaládja van — a chipbeli pikoampertől az alumíniumkohó megaamperes sínjeiig. A történelmi egységek CGS-maradványok: az abamper pontosan tíz amper, a statamper pedig a fénysebesség által megszabott tényezővel kisebb.
A testen áthaladó 30 mA-től számított áram potenciálisan halálosnak számít — két nagyságrenddel kevesebb, mint amit egy izzó vesz fel. Az áram a veszélyes, nem a feszültség: a feszültség csak átnyomja.
| Egység | Név | Érték | Hol fordul elő |
|---|---|---|---|
| pA | pikoamper | 2·10¹² | kapuszivárgások a chipekben, elektrometria |
| nA | nanoamper | 2·10⁹ | erősítők bemeneti áramai, laboratóriumi elektrometria |
| µA | mikroamper | 2 000 000 | érzékelők, órák, áramkörök nyugalmi áramai |
| mA | milliamper | 2000 | LED-ek, töltők, a 30 mA-es veszélyküszöb |
| A | amper | 2 | az áram alapírásmódja az SI-ben |
| kA | kiloamper | 0,002 | hegesztés, önindítók, villámkisülések |
| MA | megaamper | 2·10⁻⁶ | alumínium-elektrolízis, impulzusberendezések |
Az SI-előtagok tízesek: 1 kA = 10³ A, 1 mA = 10⁻³ A — kivétel nélkül
03 · Nagyságrendek
a tranzisztor szivárgásától a villám ívéigEgy amper: telefontöltés, LED-szalag
04 · Mérőműszerek
Mivel mérik az ampereket
Az áramot kalibrált ellenálláson vezetik át, és a feszültségesést mérik. Egyszerű és pontos, de az áramkört meg kell szakítani.
Egy áramváltó vagy Hall-érzékelő öleli körül a vezetéket anélkül, hogy hozzáérne. Az áramkör terhelés alatt marad — így mérnek elosztókban és műhelyekben.
Hajlékony tekercselés a sín körül: impulzusáramokat mér több száz kiloamperig — kisülések, hegesztés, zárlatok.
A kvantumetalon: óraütemenként egy elektront enged át. Az amper új definíciójának közvetlen megvalósítása.
05 · Írásszabályok
A jel nagybetű: A, mert vezetéknév
Az egység Ampère nevét viseli, ezért a jel pont nélküli nagy latin A, míg az egység neve kisbetűvel írandó: «amper». A cirill «а» és az írógépkorszak «amp»-ja nem való a feljegyzésekbe.
06 · Szomszédos egységek
Az amper a kapu az elektromos családba: a coulomb a másodperccel való szorzásból adódik, a volt és az ohm pedig az Ohm-törvényen át kötődik hozzá. Nyolc saját nevű SI-egység hordozza az ampert a definíciójában.
Az akkumulátor mA·h-ban mért kapacitása töltés: 2500 mA·h annyi mint 2,5 amperóra, azaz 9000 coulomb.
07 · Történelmi részleg
Az amper előtti amperek
A CGS elektromágneses egysége: pontosan tíz mai amper. A vezetékek közti erőn alapuló definícióból született.
Ugyanazon rendszer elektrosztatikus egysége, 3·10¹⁰-szeres tényezővel kisebb: a különbség pontosan a fénysebesség.
Az az áram, amely másodpercenként 1,118 mg ezüstöt választ ki. Kémiai etalon — az ezüstvoltaméter: könnyű reprodukálni, de a pontosság a só tisztaságán bukott el.
A CGS-rendszer magnetomotoros ereje — az «ampermenetek» a régi módon. 1 Gb = 10/4π ampermenet.
2019-ben az amper megszűnt mechanikai egység lenni
A vezetők közti erőn alapuló régi definíció a µ₀ = 4π·10⁻⁷ H/m mágneses állandót definíció szerint pontossá tette — és az elektromosságot a kilogrammhoz és a méterhez kötötte. Az új amper csak az elektron töltésétől és a másodperctől függ: a µ₀ mért mennyiséggé vált, az árametalonok pedig kvantumjelenségekre költöztek — a Josephson-voltra és a von Klitzing-ohmra.
Katalógus · A Nemzetközi Mértékegységrendszer
Útlevél minden mennyiséghez
Hét alapegység, huszonkét saját nevű származtatott és a használatból kivont rendszerek archívuma. Mindegyik külön lap: definíció, dimenzió, átváltás, műszerek, írásszabályok. 36 nyelven.
Alapegységek
nyisd meg az amper útlevelétSaját nevű származtatottak
terrakottával — amelyek definíciója tartalmazza az ampertTörténelmi rendszerek
jelölések archívumaAz útlevél nyelve
36 nyelv. Az A jel és a képletek nem fordítandók — minden nyelvi változatban azonosak; a leírás, a példák és az adott írás írásszabályai fordítandók.